Утилитарные функции почвенного покрова: Все перечисленные важнейшие биосферныё функции почвы имеют,

Функции почвы в биосфере

Утилитарные функции почвенного покрова: Все перечисленные важнейшие биосферныё функции почвы имеют,

1. Обеспечениежизни на Земле.

2.Обеспечениепостоянного взаимодействия междубольшим геологическим и малым биологическимкруговоротом.

3. Регулированиехимического состава атмосферы игидросферы.

4. Регулированиебиосферных процессов, в частностиплотности жизни на Земле.

5.Аккумуляцияактивного органического вещества исвязанной с ним химической энергии наземной поверхности.

Вопросы длясамопроверки к теме 1

1. Какое свойствопочвы является ее наиболее существеннойхарактеристикой?

2. Как Вы понимаететермин «открытая система»?

3. К каким объектамотносится почва: биологическим илиминеральным?

4.В чем заключаетсясложность почвы как объекта изучения?

5.Почему почвуназывают зеркалом ландшафта?

6.Почему почвуназывают четвертым царством природы?

Тема 2

ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

1.Плодородие

2.Категориипочвенного плодородия

Плодородиепочв – этоспособность производить урожай растений.Считается наиболее существеннымсвойством почвы. Заключается в способностипочвы обеспечивать растения одновременновсеми земными факторами их существования– водой и пищей.

Каждой почвеприсуще природное или естественноеплодородие, которое возникает в результатеестественно-исторических процессов,без участия человека. Естественноеплодородие создается под влияниемприродных факторов почвообразования.

Этот процесс занимает длительныйпромежуток времени, так как накоплениеэлементов питания и формированиеводно-воздушного режима происходит вестественных условиях очень медленно.

Естественное плодородие характернодля биогеоценозов, не затронутыхдеятельностью человека.

Искусственноеплодородие почвы создается трудомчеловека в процессе производственногоиспользования, применения агротехники,удобрений, мелиорации и других мероприятий.Искусственное плодородие накладываетсяна естественное, в той или иной степениизменяя его.

Смешанное(естественно-искусственное)плодородие присуще всем сельскохозяйственнымугодьям, в особенности агроценозам напахотных почвах. На освоенных человекомтерриториях отделить естественноеплодородие от искусственного непредставляется возможным. Лишь сравнениемс целинными аналогами можно определитьвеличину того и другого.

По уровню реализациивыделяют эффективное и потенциальноеплодородие.

Эффективноеплодородие – это та часть естественногои искусственного плодородия, котораяреализуется в урожае данного года приданных климатических (погодных) итехнико-экономических (агротехнических)условиях. Оно измеряется величинойурожая.

Потенциальноеплодородие – это максимальное теоретическивозможное плодородие данной почвы,определяемое ее свойствами, приобретеннымив процессе почвообразования, а такжесозданными или измененными человеком.Это максимальная урожайность, которуюможно получить на данной почве приоптимальном сочетании всех условий.

Вопросы длясамопроверки к теме 2:

  1. Какой вид плодородия характеризуется урожаем данного года?

  2. Какой вид плодородия характерен для сельскохозяйственных угодий?

  3. Перечислите несколько мероприятий, при помощи которых можно изменить эффективное плодородие в сторону увеличения.

  4. Какой вид плодородия больше всего зависит от капризов погоды?

  5. Что нужно сделать, чтобы урожайность как можно меньше зависела от капризов погоды?

Тема 3

ФАКТОРЫПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Вопросы: 1.УчениеВ.В. Докучаева о факторах почвообразования.

2. Факторыпочвообразования.

Факторы — внешниепо отношению к почве условия среды.

Основы учения офакторах почвообразования были заложеныВ.В. Докучаевым.

Он установил, что почвакак особое природное тело формируетсяв результате тесного взаимодействияследующих факторов — климата, растительности,почвообразующих пород, рельефа местностии возраста страны (времени). ДокучаевВ.В.

выделял пять факторов почвообразования.В настоящее время наряду с указаннымипятью природными факторами почвообразованиявыделяется еще шестой — производственнаядеятельность человека.

Климат— это среднее состояние атмосферыопределенной территории, котороехарактеризуется средними показателямиметеорологических элементов (температура,осадки, влажность воздуха и т.д.) и ихкрайними значениями (амплитудамиколебания в течение суток, сезоновгода).

По сумме температурвоздуха >+10оСза вегетационный период выделяютсятермические группы климата:

Группы климатаСумма активных температур
холодные (полярные)8000о

По условиямувлажнения выделяют шесть главных группклимата. В основе лежит коэффициентувлажнения — отношение количестваосадков к испаряемости:

Группы климатаКоэф. увлажнения по Высоцкому
очень влажные (экстрагумидные)> 1.33
влажные (гумидные)1-1.33
полувлажные (семигумидные)0.55-1
полусухие (семиаридные)0.33-0.55
сухие (аридные)0.12-0.33
очень сухие (экстрааридные)< 0.12

Климат оказываетпрямое и косвенное влияние напочвообразование. Прямое влияниесказывается в непосредственномвоздействии факторов климата на почву(увлажнение, промачивание, нагревание,охлаждение, промораживание, оттаивание).Косвенное влияние проявляется черезвоздействие климата на растительный иживотный мир.

Рельеф— совокупность неровностей земнойповерхности.

В основном различаюттри группы форм рельефа:

а) макрорельеф -крупные формы рельефа: равнины, плато,горные системы;

б) мезорельеф -рельеф средних размеров — увалы, холмы,долины, террасы, склоны;

в) микрорельеф -мелкие формы рельефа, занимающиенезначительную площадь: бугорки,западины, возникающие из-за просадочныхявлений, мерзлотные деформации.

Рельеф выступаеткак фактор перераспределения солнечнойрадиации и осадков. Например, в горахвозникает вертикальная зональностьклимата, растительности и почв вследствиепонижения температуры воздуха с высотойи изменения влажности.

Элементы мезо-и микрорельефа перераспределяют влагуосадков на земной поверхности и регулируютсоотношение вод, стекающих по поверхности,просачивающихся в почву, накапливающихсяв понижениях. Поверхности разногонаклона и экспозиции получают разноеколичество солнечной радиации (южныесклоны нагреваются быстрее северных).

Это приводит к поселению различнойрастительности, к различиям в синтезеи разложении органического вещества,превращении минералов и, в конечномсчете, к формированию разных почв.

В настоящее времяпо положению в рельефе и связанному сним перераспределению осадков различаютгруппы почв, которые называют рядамиувлажнения:

Автоморфные почвы- формируются на ровных поверхностях исклонах в условиях свободного стокаповерхностных вод, при глубоком залеганиигрунтовых вод (глубже 6 м). К автоморфнымотносится большинство зональных почв.

Полугидроморфныепочвы — формируются в условияхкратковременного застоя поверхностныхвод или при залегании грунтовых вод наглубине 3-6 м.

Гидроморфные почвы- формируются в условиях длительногозастоя поверхностных вод или призалегании грунтовых вод на глубинеменее 3м.

Рельеф оказываетбольшое влияние на процессы эрозиипочв.

Почвообразующиепороды.

Почвообразующая(материнская) порода является основойпочвы и передает ей свой гранулометрический,минералогический и химический составы,которые в дальнейшем постепенноизменяются в различной степени подвоздействием почвообразовательногопроцесса, а также обусловливает физическиеи химические процессы, протекающие впочве.

На засоленнойпочвообразующей породе обычно образуютсязасоленные почвы. На карбонатных породахв нечерноземной зоне образуютсядерново-карбонатные почвы, сильноотличающиеся по свойствам от другихпочв данной зоны. На песчаной материнскойпороде никогда не образуется глинистаяпочва. На плотных скальных породахобразуются почвы с укороченным профилеми т.д.

Состав и свойствапочвообразующей породы влияют наскорость почвообразовательного процессаи его направленность.

Так, на маломощнойкоре выветривания очень плотных гранитовКарелии за длительный период временисформировались примитивные, слаборазвитые подзолистые почвы, мощностьпрофиля которых не превышает 10-15 см.

Вто же время в депрессиях и межсклоновыхравнинах той же территории, выполненныхрыхлыми породами (песками, супесями)распространены довольно мощныеподзолистые почвы с хорошо развитымпрофилем до 1-1,5 м.

Главныепочвообразующие породы:

  1. Элювий – продукты выветривания коренных пород, оставшиеся на месте образования.

  2. Делювий – наносы, отложенные на склонах дождевыми и талыми водами.

  3. Пролювий – формируется в результате деятельности временных водных и селевых потоков значительной силы.

  4. Аллювий – отложения постоянных водных потоков (чаще всего речные отложения).

  5. Озерные отложения.

  6. Моренные (ледниковые) – перемещенные и отложенные в результате деятельности ледника.

  7. Флювиогляциальные или водно-ледниковые отложения – связаны с деятельностью мощных ледниковых потоков. Вытекая из-под ледника, они перемещали моренный материал и переоткладывали его за краем ледника.

  8. Покровные суглинки – отложения мелководных приледниковых разливов талых вод.

  9. Эоловые отложения – формируются в результате деятельности ветра.

  10. Морские отложения.

  11. Лессы и лессовидные суглинки распространены на равнинах умеренного и субтропического пояса. К ним приурочены, например, черноземы. Имеют светлую (желтую или палевую) окраску, карбонатны, неслоисты, имеют видимые невооруженным глазом канальцы, склонны проседать и обваливаться вертикальными глыбами. Происхождение точно не установлено.

  12. Коллювий – обломочный материал, переместившийся вниз по склону под действием силы тяжести (обвалы, осыпи, оползни).

Биологическийфактор.

Под биологическимфактором понимается многообразноеучастие живых организмов и продуктових жизнедеятельности в почвообразовательномпроцессе.

Соотношениенадземной и подземной частей отмирающихрастений отличается в разных зонах.

В тундре —фитомасса составляет 1.5-25 т/га, причем корневая масса превышает надземную в 3-4 раза.
В таежно-лесной зоне-фитомасса 200-400 т/га, корневая в 3-5 раз меньше надземной. Опад — 3-7 т/га в год, причем в основном на поверхность почвы.
Степь —фитомасса 12-15 т/га. Корневая масса превышает надземную в 3-6 раз Ежегодный опад = биомассе

Химический составопада в разных зонах также отличается.Например, опадхвойных растений богат восками, смолами,лигнином, но содержит мало Са и N.Опад травянистых растений, наоборот,содержит больше Са и N,белковых веществ.

Источник: https://studfile.net/preview/1699898/page:2/

Решу егэ

Утилитарные функции почвенного покрова: Все перечисленные важнейшие биосферныё функции почвы имеют,

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Укажите три функции живого вещества биосферы.

1) транспортная

2) гравитационная

3) тектоническая

4) средообразующая

5) фотопериодическая

6) энергетическая

Пояснение.

Функции живого вещества биосферы: транспортная, средообразующая, энергетическая.

Ответ: 146.

Примечание.

Функции живого вещества.

По Вернадскому — девять: газовая, кислородная, окислительная, кальциевая, восстановительная, концентрационная, функция разрушения органических соединений, функция восстановительного разложения, функция метаболизма и дыхания организмов. В настоящее время с учетом новых исследований различают следующие функции.

Биогеохимическая функция человечества — создание и превращение веществ человечеством.

Энергетическая функция. Поглощение солнечной энергии при фотосинтезе и химической энергии при разложении энергонасыщенных веществ, передача энергии по пищевым цепям (используется гетеротрофами).

Поглощенная энергия распределяется внутри экосистемы между живыми организмами в виде пищи. Частично энергия рассеивается в виде тепла, а частично накапливается в отмершем органическом веществе и переходит в ископаемое состояние.

Так образовались залежи торфа, каменного угля, нефти и других горючих полезных ископаемых.

Деструктивная функция. Эта функция состоит в разложении, минерализации мертвого органического вещества, химическом разложении горных пород, вовлечении образовавшихся минералов в биотический круговорот, т.е. обусловливает превращение живого вещества в косное. В результате образуются также биогенное и биокосное вещество биосферы.

На скалах — бактерии, синезеленые водоросли, грибы и лишайники — оказывают на горные породы сильнейшее химическое воздействие растворами целого комплекса кислот — угольной, азотной, серной и разнообразных органических.

Разлагая с их помощью те или иные минералы, организмы избирательно извлекают и включают в биотический круговорот важнейшие питательные элементы — кальций, калий, натрий, фосфор, кремний, микроэлементы.

Концентрационная функция. Так называется избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов веществ для построения тела организма или удаляемых из него при метаболизме.

В результате концентрационной функции живые организмы извлекают и накапливают биогенные элементы окружающей среды. В составе живого вещества преобладают атомы легких элементов: водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния, кремния, серы, хлора, калия, кальция, железа, алюминия.

Углерод: известняки, мел, уголь, нефть, битум, торф, горючие сланцы (сапропель+гумус), сапропель (многовековые донные отложения пресноводных водоемов — ил).

Отдельные виды являются специфическими концентраторами некоторых элементов: морская капуста (ламинария) — йода, лютики — лития, ряска — радия, диатомовые водоросли и злаки — кремния, моллюски и ракообразные — меди, позвоночные — железа, бактерии — марганца и т. д.

Наряду с концентрационной функцией живого организма вещества выделяется противоположная ей по результатам — рассеивающая. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов.

Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, гибели организмов при разного рода перемещениях в пространстве, смене покровов.

Железо гемоглобина крови рассеивается, например, через кровососущих насекомых.

Средообразующая функция. Преобразование физико-химических параметров среды (литосферы, гидросферы, атмосферы) в результате процессов жизнедеятельности в условиях, благоприятных для существования организмов.

Эта функция является совместным результатом рассмотренных выше функций живого вещества: энергетическая функция обеспечивает энергией все звенья биологического круговорота; деструктивная и концентрационная способствуют извлечению из природной среды и накоплению рассеянных, но жизненно важных для живых организмов элементов.

Очень важно отметить, что в результате средообразующей функции в географической оболочке произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый состав первичной атмосферы, изменился химический состав вод первичного океана, образовалась толща осадочных пород в литосфере, на поверхности суши возник плодородный почвенный покров.

Рассмотренные четыре функции живого вещества являются главными, определяющими функциями. Можно выделить еще некоторые функции живого вещества, например:

Газовая функция обусловливает миграцию газов и их превращения, обеспечивает газовый состав биосферы.

Преобладающая масса газов на Земле имеет биогенное происхождение. В процессе функционирования живого вещества создаются основные газы: азот, кислород, углекислый газ, сероводород, метан и др. Нарушение СО2 => парниковый эффект.

Окислительно-восстановительная функция заключается в химическом превращении главным образом тех веществ, которые содержат атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца, азота и др.). При этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.

Транспортная функция — перенос вещества против силы тяжести и в горизонтальном направлении. Еще со времен Ньютона известно, что перемещение потоков вещества на нашей планете определяется силой земного тяготения.

Неживое вещество само по себе перемещается по наклонной плоскости исключительно сверху вниз. Только в этом направлении движутся реки, ледники, лавины, осыпи.

Живое вещество — единственный фактор, обусловливающий обратное перемещение вещества — снизу вверх, из океана — на континенты.

За счет активного передвижения живые организмы могут перемещать различные вещества или атомы в горизонтальном направлении, например за счет различных видов миграций. Перемещение, или миграцию, химических веществ живым веществом Вернадский назвал биогенной миграцией атомов или вещества.

Источник: https://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=21879

Роль и функции почвенного покрова

Утилитарные функции почвенного покрова: Все перечисленные важнейшие биосферныё функции почвы имеют,

В БИОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

Роль почвенного покрова

Понятие о педосфере. Почвенный покров и гумусовая оболочка суши, мелководий и шельфа представляют собою общепланетарное образование — педосферу, подобную литосфере, гидросфере и атмосфере, с которыми живое вещество образует биосферу планеты.

Педосфера является общеземной биоэнергетической и биогеохимической системой, обладающей способностью саморазвития, самоуправления и создания режима, обеспечивающего существование растений, животных и микроорганизмов и воспроизводства биомассы живого вещества. Именно эти особенности почвенного покрова создают плодородие биосферы.

Педосфера возникла и развивалась на суше и мелководьях параллельно с возникновением жизни и становлением биосферы, начиная с докембрия и особенно после девона (поздний палеозой), когда растения завоевали сушу.

Почвы прошлых эпох многократно погребались или разрушались геологическими процессами (горообразование, сейсмика, вулканизм и излияние магмы, оледенения, трансгрессии, денудация, эрозия, смыв, переотложение и т.д.).

Древние почвы, продуктыих разрушения — мелкозем, растворы, органическое вещество — в результате этих процессов участвовали в формировании осадочных отложений, атмосферы и гидросферы.

Литосфера планеты в своих толщах несет на себе сильнейшее влияние древних почвообразовательных процессов (глины, сланцы, горючие ископаемые, рассеянное органическое вещество, бокситы, каолиниты, соленосные континентальные осадки и т.д.).

Значение почвенного покрова в биосфере Земли.

Образование почвенного покрова в естественных условиях генетически неразрывно связано с растительностью, другими компонентами биосферы и особенно с постоянным притоком космической (солнечной) энергии, которая фотосинтетически связывается в виде фитобиомассы, накапливается и сохраняется в форме почвенного органического вещества (корни, детрит, гумус) и биогенного органо-минерального мелкозема.

Но жизнь и почвообразовательные процессы обладают высокой быстротечностью, большой приспособляемостью и способностью к самосохранению, развитию и расширенному воспроизводству видов и массы биогенного вещества. По этим причинам современный почвенный покров является в целом сравнительно молодым, по абсолютному возрасту, образованием порядка от столетий и нескольких тысячелетий до 1-2 миллионов лет.

Однако, как в геологическом прошлом, так и в современную эпоху (до вмешательства человека) роль и функции почвенного покрова в биосфере, хотя и со значительными перерывами и катастрофами, но в целом возрастали и усложнялись, отражая усложнение и рост разнообразия форм живого вещества и истории развития суши и океана. Интенсивность развития и перерывы жизни и почвообразования носили ритмический, циклический характер: суточные, сезонные, одиннадцатилетние (и кратные им) и семидесяти-столетние, циклы оледенения и горообразования, но в целом значение жизни и почвенного покрова возрастало и усложнялось.

Рассмотрим важнейшие функции почвенного покрова, свидетельствующие о его незаменимости.

Функции почвенного покрова

Биоэкологические функции почв.Почвенный покров, является экологической нишей, убежищем и областью концентрации живого вещества. Организмы живут на почве и внутри ее.

Прижизненное выделение и посмертные органические вещества, метаболиты поступают в почву или остаются в ней. Наземная биомасса (главным образом леса, травы) составляет величину порядка n · 1013 т.

Но подземная масса корней, животных, микроорганизмов вероятно на полпорядка или на порядок меньше этой величины. Биомасса населения океана, как это общепризнанно, также велика (табл. 3).

Таблица 3

Сырая биомасса планеты, т

Название объекта Величина
Суша и океан n · 1014-15
Суша n · 1012-13
Леса n · 1011-12
Травянистые n · 1010-11
Животные n · 109-10
Микроорганизмы n · 108-9

При этом следует учесть, что коэффициент размножения организмов, число их жизненных циклов в единицу времени значительно возрастает при уменьшении размеров организма, достигая у микробов сотен и тысяч в год.

Если биомассу, создаваемую в мелководьях, считать продуктом подводного и земноводного почвообразования, то станет полностью очевидным общее положение о том, что почвенная оболочка — педосфера является незаменимой экологической средой и основой существования жизни на планете.

Почвенный покров, населенный бесчисленным количеством макро-, мезо- и микроорганизмов, является в известном смысле параживым образованием, неотделимым от живого вещества почвы.

Биоэнергетическая функция почвенного покрова.Растения в экологических системах с почвенным покровом ежегодно фиксируют около n · 1017 ккал химически активной энергии.

Сами почвы аккумулируют и удерживают в виде органических веществ (детрит, гумус) до n · 1019-20 ккал энергии. Почвенно — растительные экосистемы как бы противостоят энтропии, удерживая на сотни, тысячи и миллионы лет накопленную энергию в виде гумуса, торфа, сапропеля, угля.

Энергия гумуса и органических остатков служит базой существования и почвообразующей деятельности животных (высших и низших), микроорганизмов, является основой почвенного плодородия.

Человек и современная цивилизация должны умело использовать запасы и управлять новообразованием ресурсов этих видов биогенной энергии. Один грамм сухой биомассы при окислении и сгорании производит 2 — 3 ккал тепловой •энергии.

Гумус значительно богаче запасом химически связанной энергии: 1 г — 4,5-5 ккал. Один гектар плодородного чернозема Украины или Северного Кавказа имеет запасы энергии в гумусе и органических остатках до n · 109 ккал. Поэтому-то столь необходимы травосеяние в севооборотах и регулярное внесение органических удобрений и компостов в пахотные почвы.

Высокопродуктивное земледелие и лесоводство являются формами эффективного использования и управления биоэнергетической функцией почвенного покрова естественных и антропогенных экологических систем. Уничтожение почв в природе или хозяйстве необратимо разрушает этот механизм биосферы.

Азотно-белковая функция почвенного покрова.Почвенно-растительные экологические системы в процессе их саморазвития приобрели способность фиксировать атмосферный молекулярный азот и превращать его в аминокислоты и белки.

Внесимбиотическая фиксация азота связана с использованием микроорганизмами энергии, органических веществ почв. Каждая тонна гумуса может обеспечить фиксацию 15-40 кг азота. Симбиотическая фиксация азота бобовыми, микоризой обогащает почвы и экосистемы еще большими ресурсами азота и белков.

Биологическая фиксация азота в почвах суши достигает порядка 140 млн. т/год. Промышленные удобрения добавляют еще около 55-60 млн.т/год. Другие антропогенные источники (топливо и др.) составляют до 30 млн. т ежегодно.

Минуя или пройдя организм травоядныхживотных, соединения азота возвращаются в почвы, аммонифицируются, нитрифицируются, повторно. Используются растениями или в процессе денитрификации возвращаются в атмосферу.

В общем азот в почвах часто находится в минимуме, снижая урожаи биомассы. Избыток же минерального азота (нитритов, нитратов) в пише и водах опасен для человека. Поэтому, поддержание запасов азота в почвах биологическими методами — проблема большого значения.

Белковое питание (растительными или животными белками) явилось важнейшим фактором эволюции животных и особенно формирования мозга и психической деятельности человека. Известно, что объем мозга у человека за время четвертичной эпохи (1,5-2,0 млн.

лет) утроился, поднявшись с 450-650 до 1200-1600 см3.

Проблема азотного питания растений, минеральных удобрений, биогенной фиксации азота, белкового рациона человека и ныне является одной из самых актуальных. Ее рациональное решение все более оказывается задачей повышения эффективности биогенной фиксации азота микроорганизмами почв и растениями.

Биогеохимические функции почв.Образование биомассы сопровождается не только фиксацией химически полезной энергии, но и формой мобилизации и выноса на поверхность и в корнеобитаемые горизонты огромных масс химических элементов (С, N, Н, 0, Р, Са, S, К, Mn, Al, Si, Zn, Си, Вг, I, Fе и др.) и их соединений.

Углеводы, жиры, белковые соединения, связанная с ними энергия растительной биомассы являются начальным звеном пищевых цепей (растения-животные-микроорганизмы) и биогеохимического потока химических элементов в экосистемах, ландшафтах, на континентах.

Подсчеты свидетельствуют, что ежегодно мобилизуется, проходит через растения, освобождается из спада, минерализуется при потреблении животными и микробами до n · 109-10 т минеральных соединений различного типа. Эти соединения многократно используются живыми организмами и этим же путем удерживаются в экосистемах суши.

Вместе с тем массы измельченного органического вещества и продуктов его полной минерализации перемещаются в виде водных взвесей и растворов, в форме пыли и аэрозолей от гор и возвышенностей к низменностям, морям, океану, погребаясь геологическими отложениями.

Из пищевых цепей биогеохимического круговорота вырывается полностью в геологические осадки, вероятно, около 5-10% общей массы мигрирующих веществ.

Если учесть состав сырой биомассы растений и прижизненное водопотребление, то можно убедиться, что по отношению к сумме минеральных веществ, принятых в биомассе за единицу, главными важнейшими биофильными соединениями являются Н, О, С, N:

Me P N С H2O

1 10-100 100-1000 10000 100000

Именно вода, углекислота, соединения азота и фосфора являются созидателями живого вещества (урожая), предоставляемые почвенным покровом растения. Эти же соединения в ходе почвообразовательных процессов обнаруживают явное биогенное циклическое накопление в верхних гумусовых горизонтах плодородных почв.

Биогеохимические функции природных почв и коры выветривания выражаются также в образовании агрессивных кислот (угольная, азотная, серная), гумусовых кислот, а также устойчивых хелатных соединений. Большое значение в этом имеют циклические изменения окислительно-восстановительного потенциала.

В почвах в отличие от изверженных магматических и метаморфических пород возникают различные минеральные и органоминеральные растворимые и нерастворимые, но высокодисперсные соединения: карбонаты, сульфаты, хлориды, соединения кремния и полуторных окислов, вторичные глинистые минералы, которые в последующем накапливаются в осадочных отложениях континентального или морского цикла.

Функции оземления изверженных пород.

Обобщая рассмотренные биогеохимические функции почв, можно заключить, что почвообразование на монолитных магматических породах является процессомих оземления, то есть превращения в землистый мелкозем с примесями солей.

Образующийся in situ на плоских поверхностях магматических пород землистый мелкозем — элювий за тысячи лет непрерывного почвообразования может достигать мощности в несколько десятков сантиметров и даже нескольких метров.

Однако на склонах оземленный мелкозем совместно с обломками породы смывается, образуя делювий или аллювий, транспортируется далеко в поймы и дельты рек, в заливы и моря, участвуя в формировании осадочных пород.

Осадочные, нередко более или менее метаморфизированные породы, могут вновь стать материнскими породами новых циклов почвообразования.

Но эти вторичные осадочные породы будут сохранять некоторые унаследованные от древнего почвообразования свойства мелкозема (присутствие органических веществ, глинистые или растворимые минералы и др.).

Почвенный мелкозем, особенно переотложенный, весьма разнообразен по составу и свойствам, зависит от направления первичного почвообразования и условий переноса и осадконакопления, Но главные черты почвенного мелкозема общие: присутствие органических и органо-минеральных соединений, наличие вторичных глинистых минералов, окислов, растворимых минералов, обогащенность углеродом, азотом, фосфором, калием, способность поглощать и обменивать катионы и отчасти анионы из растворов, наличие скважности и капиллярной порозности, что сообщает осадочной породе и почвам способность удержания воды (влагоемкость) и ее капиллярного передвижения, а также известную степень аэрации (воздухосодержания).

Все эти признаки — носители плодородия почв, отсутствуют у магматических горных пород. Но в какой-то мере эти признаки наследуются рыхлыми мало консолидированными осадочными породами, образованными перенесенным и переотложенным почвенным землистым мелкоземом.

Гидрологические функции почвенного покрова.Велика и труднопереоценима активная роль почвенного покрова в земных гидрологических циклах и гидросфере.

Почвенный покров принимает влагу жидких и твердых атмосферных осадков, конденсирует парообразную влагу, фильтрует воды вглубь своих горизонтов, где образуются грунтовые и подземные воды. Почвенная толща и дисперсные системы сорбируют и удерживают также физиологически доступную растениям воду и растворенные вещества.

Водные запасы почв испаряются и транспирируются пропорционально образующейся биомассе и аридности климата. Испарение и транспирация влаги обеспечивает увлажнение приземного воздуха. Стекающая и фильтрующаяся влага является растворителем многих компонентов почвенной толщи.

Химический состав речных и грунтовых вод суши — это интегральная смесь водных экстрактов из живой и мертвой биомассы, метаболитов и подвижных продуктов почвообразования и выветривания.

Испарительный тип водного баланса суши и ее бессточность (пустыни, сухие степи, низменности) обусловливают образование, минерализованных вод и засоленных бесплодных почв. Проточный и отточный типы водного баланса суши сопровождаются выщелачиванием почв; обедняют их элементами минерального питания растений, вызывают обменную кислотность почв, их низкое плодородие.

Накопительный водный баланс низменностей, озерно — морских побережий создает заболоченность и анаэробность, часто осложненные образованием сульфидов и кислотностью, вызванную присутствием квасцов.

Инфильтрация, движение, транспирация и испарение вод на суше и в береговых зонах морей и океана — наиболее мощный механизм, направляющий геохимические процессы.

Эти же факторы обеспечивают накопление и удержание влаги в почвах и водное питание растений.

Газово-атмосферные функции почвенного покрова.Столь же многообразна роль почвенного покрова в газовом режиме планеты и в формировании состава атмосферы.

Фотосинтез, связывание углекислоты, фиксация азота, эмиссия кислорода, водорода, денитрификация, десульфирование, дыхание, окисление и возврат части углекислоты в атмосферу — все эти процессы, свойственные почвенно-растительным экосистемам, определяют как малые локальные циклы, так и сложившиеся — глобальные химические соотношения в земной атмосфере O2, N2, CO2, СН4, СО, NxO, H2S, Н2O (паров). С колебаниями концентраций этих компонентов в атмосфере, по-видимому, в значительной мере связан так называемый оранжерейный эффект, то есть климат планеты, его потепление, похолодание и даже, возможно, ледниковые эпохи и периоды теплого климата в геологическом прошлом Земли. Образование карбонатов при выветривании и почвообразовании усилило возникновение карбонатных осадочных пород, известняков, доломитов. Биомасса лесов и трав, гумусовые горизонты почв, торфяники, подводные почвы и сапропели, древние органогенные болотные и дельтовые почвы, послужившие основой образования залежей каменного угля, прослоев погребенных масс мелкозема и древних гумусовых горизонтов, вывели из атмосферы прошлого огромные количества углекислоты. Ныне большинство ученых, считают, что повсеместное восстановление лесов, травянистых лугов, обогащение почв гумусом и повышение биопродуктивности почв в земледелии может обеспечить оптимизацию режима и содержания СО2 в атмосфере и предотвратить губительные изменения климата Земли (особенно Северного полушария).

По этим же причинам необходимо всемерно защищать гумусовые горизонты почв от окисления и эрозии и настойчиво обеспечивать в освоенных почвах полей и лугов положительный баланс гумуса (травосеяние, лесополосы, органические удобрения).

Высокогумусовые почвы, благодаря темному цвету, всегда теплее, а их альбедо всегда меньше, чем альбедо смытых малогумусовых светлых почв. Мы вправе сделать важный общий вывод.

Почвенный покров своей газовой функцией выполняет в биосфере планеты важнейшую роль поддержания оптимального современного климата (водно-тепловой режим).

Разрушение почвенного покрова или его замещение биогенно непродуктивными территориями неизбежно будет сопровождаться изменениями гидрологического, теплоэнергетического, геохимического и атмосферно-климатического режимов в неблагоприятную для жизни сторону.



Источник: https://infopedia.su/8x5b59.html

Глобальные (биосферные) функции почвенного покрова

Утилитарные функции почвенного покрова: Все перечисленные важнейшие биосферныё функции почвы имеют,

Почвенный покров, являясь неотъемлемым компонентом биосферы, выполняет ряд биосферных функций (табл. 1.32).

1. Среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши.

Деградировавшая по различного рода причинам почва малопригодна или вовсе непригодна для обитания большинства живых организмов. Даже если почва не становится безжизненной, то формирующиеся на ней биоценозы отличаются малым объемом биомассы, низкой скоростью биологических процессов, узким видовым составом (биоразнообразием), слабой устойчивостью и т. д.

2. Сопряжение большого геологического и малого биологического круговоротов веществ на земной поверхности.

Следствием снижения интенсивности биологических процессов является ослабление биологического круговорота веществ и усиление геологического. Это выражается в развитии эрозии почв, усилении процессов денудации суши, приводит к удалению с поверхности суши био- фильных элементов.

3. Регулирование химического состава атмосферы и гидросферы.

В деградирующей почве происходит изменение биогеохимических и геохимических процессов, что отражается на направленности трансформации и миграции веществ между почвой, атмосферой и гидросферой. Например, ослабление интенсивности почвенного дыхания снижает поглощение почвой кислорода и выделение в атмосферу углекислого газа.

4. Защитный барьер биосферы.

Почва в большей степени, чем другие компоненты биосферы, закрепляет в себе («хоронит», нейтрализует) значительную часть загрязГлобальные функции почв (педосферы) [22]

Таблица 1.32

Сферы влияния

Литосфера

Гидросфера

Атмосфера

Биосфера в целом

Биохимическое преобразование верхних слоев литосферы

Трансформация поверхностных вод в грунтовые

Поглощение и отражение солнечной радиации

Среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши

Источник вещества для образования минералов, пород, полезных ископаемых

Регулирование влагооборота атмосферы

Связующее звено биологического и геологического круговоротов

Передача аккумулированной солнечной энергии в глубокие части литосферы

Участие в формировании речного стока

Источник твердого вещества и микроорганизмов, поступающих в атмосферу

Фактор биопродуктивности водоемов за счет приносимых почвенных соединений

Поглощение и удержание некоторых газов от ухода в космическое пространство

Защитный барьер и условие нормального функционирования биосферы

Защита литосферы от чрезмерной эрозии и условие ее нормального развития

Сорбционный защищающий от загрязнения барьер акваторий

Регулирование газового режима атмосферы

Фактор биологической эволюции

няющих биосферу веществ, тем самым предотвращая их поступление в живое вещество. При загрязнении буферные (защитные) свойства почвы снижаются.

5. Обеспечение существования жизни на Земле.

Венцом всех охарактеризованных экологических функций почвы выступает ее плодородие, обеспечивающее возможность существования жизни на континентах в современной форме, а также жизнь и хозяйственную деятельность человека.

Негативное антропогенное воздействие снижает почвенное плодородие, продуктивность и устойчивость экосистем, количество и качество сельскохозяйственной продукции, ухудшает здоровье и качество жизни населения, сокращает продолжительность жизни.

Нарушение общебиосферных функций, выполняемых почвой, в результате целого комплекса причин в настоящее время принимает планетарный характер. Этот процесс вносит свою отрицательную лепту в развитие глобального экологического кризиса и создает угрозу стабильному существованию биосферы.

Почва является незаменимым, исчерпаемым, относительно возобновимым природным ресурсом. По принципу заменимости она относится к незаменимым природным ресурсам, поскольку ни сегодня, ни в обозримом будущем нет другого природного ресурса, который мог бы заменить почву в полной мере в качестве средства сельскохозяйственного производства.

По принципу исчерпаемости и возобновимости почва относится к исчерпаемым, относительно возобновимым природным ресурсам. Исчерпаема она потому, что ее количество ограничено и абсолютно, и относительно наших потребностей и сроков существования.

Возобновимой она оказывается потому, что по мере использования почвенные ресурсы постоянно восстанавливаются, относительно возобновимой — так как период восстановления достаточно велик.

Для сохранения способности к восстановлению возобновимых природных ресурсов, в том числе почвы, необходимы определенные условия, нарушение которых замедляет или вовсе прекращает процесс восстановления.

Темпы расходования возобновимых природных ресурсов должны соответствовать темпам их восстановления.

Охрана возобновимых природных ресурсов должна осуществляться путем рационального их использования и расширенного воспроизводства.

Однако правила рационального использования почвенных ресурсов соблюдаются далеко не всегда, и в итоге почва теряет свое плодородие.

Следствием снижения почвенного плодородия в результате различных деградационных процессов является падение продуктивности как естественных, так и агрокультурных ландшафтов. Это сокращает продовольственные ресурсы биосферы и усиливает дефицит продовольствия.

Page 3

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >

Посмотреть оригинал

  • 1. Чем отличаются «легкие» почвы от «тяжелых»?
  • 2. Какая структура может быть у подзолистых горизонтов?
  • 3.

    Перечислите составные части почв, имеющие белый цвет.

  • 4. Какова средняя мощность гумусовых горизонтов в черноземах?
  • 5. В чем различие первичных и вторичных минералов почв?
  • 6.

    Какие параметры физических свойств почв являются оптимальными для сельскохозяйственных культур?

  • 7. Каков состав гумуса в черноземах обыкновенных?
  • 8. Почему почва является самым богатым субстратом для организмов?
  • 9. Что такое биологическая активность почв?
  • 10.

    Перечислите биосферные функции почвенного покрова.

  • 11. Заполните таблицы.

Разделы почвоведения и предмет их изучения

Раздел почвоведения

Предмет изучения

Морфология почв

Физика почв

Окончание таблицы

Раздел почвоведения

Предмет изучения

Химия почв

Минералогия почв

Биология почв

Систематика почв

География почв

Экология почв

Бонитировка почв

Мелиорация почв

Охрана почв

Агроэкологическое значение основных почвенных характеристик

Показатель

Агроэколо

гическое

значение

Опти

мальные

параметры

Пути

оптими

зации

Гранулометрический состав

Минералогический состав

Органическое вещество

Химический состав

Поглотительная способность

Щелочно-кислотные условия

Структура

Физические свойства

Водные свойства

Воздушные свойства

Тепловые свойства

Почвенный раствор

Окислительно-восстановительные

условия

Источник: https://studme.org/294284/ekologiya/globalnye_biosfernye_funktsii_pochvennogo_pokrova

Scicenter1
Добавить комментарий