Экологическое значение почвы это

Экологическое значение почв.

Под почвой понимается обладающий плодородием поверхностный слой земли, сформировавшийся под воздействием воздуха, воды и живых организмов. Земля представляет собой более широкое понятие, которое применяется для обозначения нашей планеты, сухопутной части ее поверхнос­ти, отдельных участков суши (земли) и т.п. Сравнительно часто слово «земля» используется как социально-экономический термин, обозначающий одно из средств производства, а для сельского и лесного хозяйства — главное средство производства. Земля явля­ется пространственной базой строительства, местом размещения предприятий и кладовой полезных ископаемых. Главное же назна­чение земли — создание основы для сельскохозяйственного произ­водства. обеспечивающего человечество продуктами питания.

На планете плодородных земель всего 6%, остальные длясельскохозяйственного производства или совершенно непригодны (15%), или требуют существенных капитальных вложений (24%). Из почти 15 млрд.га пригодных к использовании в сельском хозяйс­тве земель 28% занято лесами, 17% — лугами и только около 10% пашней. Больше всего земли на душу населения приходится в РФ, США, Канаде и Китае. Земельный фонд (ЗФ) РФ на 01.01.96 г. поставил 1,71 млрд.га, из них 13% — сельхозугодья, а пашни только ?,6% от ЗФ или 0,88 гана 1 чел. В 1995 г. сократились площади сельхозугодий в РФ на 1,23 млн.га, а пашен — на 1,26 млн.га.

Почва как среда обитания живых организмов обладает рядом специфических свойств, основным из которых является ее плодо­родие. Плодородие зависит от физических характеристик почвы и ее химического состава. В почвах различают твердую, жидкую и газообразную фазы. Существенное значение для твердой фазы име­ет содержащиеся в ней органические вещества, главным образом, в форме гумуса, состоящего из высокомолекулярных продуктов разложения остатков растительных и животных организмов. Чем выше содержание гумуса (а оно может достичь 20% от массы твер­дой фазы), тем плодороднее почва. В почвенной влаге содержатся необходимые для питания растений растворимые соли и питатель­ные вещества. Газообразная фаза занимает 40. 60% объема почвы (у торфа – 90%), содержание О₂ в ней с глубиной уменьшается с 21 до 11%, а СО₂ наоборот возрастает — с 0.03 до 3%. Почва со-держит практически все элементы, необходимые для жизни: она обеспечивает растения питательными веществами и водой.

Почва необычайно богата популяциями живых организмов. Микроорганизмы почвы являются главными редуцентами подавляюще­го числа экосистем. Именно они разлагают остатки растительных и животных организмов, обеспечивая минерализацию, а, следовательно, и доступность для растений биогенных элементов, и обра­зование гумуса, который является определяющим фактором плодо­родия почвы. Вторую группу популяций образуют более высокие формы жизни (черви, насекомые и т.п.). Количество только дож­девых червей может достигать 300 особей на 1 м 2 . К третьей группе относятся животные, часть жизни которых обязательно проходит в почве, (большое число видов жуков, саранча и т.п.) или тех животных, которые используют почву в качестве укры­тия, жилья и т.п. (например, полевые мыши). Высокое содержание органических веществ в почве и их насыщенность живыми организ­мами позволили В.И. Вернадскому назвать почвы особым компонен­том биосферы — биокосным веществом (см. подраздел 2.1). Почвы и ее экосистемы играют важную роль в функционирова­нии всей биосферы в целом. Они являются средой обитания для редуцентов, обязательного компонента почти каждой экосистемы и участвуют практически во всех видах круговорота веществ. Развивающийся в наше время парниковый эффект объясняется не толь­ко увеличением выбросов СО₂ и уменьшением лесов, но и деграда­цией почвенных сообществ, утилизирующих СО₂, в условиях широкого распространения современных агроэкосистем.

От состояния почв зависит уровень сельскохозяйственного производства. Оно может и непосредственно влиять на здоровье человека, так как в почве могут содержаться РВ, возбудители опасных болезней (например, газовой гангрены и столбняка). Оценка санитарного состояния почв проводится по токсикологи­ческим характеристикам, органолептическим показателям выращен- ных растений и культур и по воздействии изучаемого вещества на способность почвы к самоочищению. Как при оценке санитарного состояния воды выбирается минимальная концентрация вещества (т.е. оценка идет по ЛПВ). Однако чаще применяется оценка по санитарному числу, т.е. содержанию белкового азота в граммах в 100 г сухой почвы. При значениях санитарного числа 1. 0,98 почва считается чистой. 0,98. О,85 — мало грязной. О,8. 0,7 — грязной и ниже 0,7 — сильно грязной.

Дата добавления: 2016-02-09 ; просмотров: 924 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Экологическое значение почвы

Среда и условия существования как совокупность необходимых организму элементов среды, с которыми находится в единстве, без которых существовать не может. Почва как среда жизни, экологические требования к ней, допустимые концентрации загрязняющих веществ.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Специалист в любой сфере деятельности должен обладать экологическими знаниями, понимать сущность современных проблем взаимодействия общества и природы, разбираться в причинной обусловленности возможных негативных воздействий хозяйственной деятельности на окружающую природную среду, уметь квалифицированно оценить характер, направленность и последствия влияния конкретной деятельности человека на природу, увязывая решение производственных задач с соблюдением соответствующих природоохранных требований, вырабатывать и осуществлять научно обоснованные решения экологических проблем. Отсюда велика роль подготовки экологических кадров, экологического образования и воспитания населения страны.

При подготовке реферата использованы материалы учебников и учебных пособий по экологии, охране окружающей среды, природопользованию отечественных и зарубежных авторов, а также электронные ресурсы сети интернет.

1. Среда и условия существования организмов. Классификация экологических факторов

Среда — всё, что окружает организм и прямо или косвенно влияет на его жизнедеятельность, развитие, рост, выживаемость, размножение и т.д.

Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы необходимы организму, другие безразличны для него, третьи оказывают вредное воздействие.

Условия существования, или условия жизни — совокупность необходимых организму элементов среды, с которыми он находится в неразрывном единстве и без которых существовать не может.

Элементы среды как необходимые организму, так и отрицательно на него воздействующие, называются экологическими факторами.

Экологические факторы принято делить на три основные группы: абиотические, биотические и антропические.

Абиотические факторы — комплекс условий неорганической и органической среды, влияющих на организм. Абиотические факторы подразделяются на химические (химический состав воздуха, океана, почвы и др.) и физические (температура, давление, ветер, влажность, свет, радиационный режим и др.).

Биотические факторы — совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Они весьма разнообразны. Так, например, живые существа служат пищей (растения — для животных, животные — для хищников) и средой обитания (хозяин — для паразита, крупные растения — для эпифитов) для других организмов, способствуют размножению последних (опыление растений, распространение семян), оказывают химические, физические и другие воздействия.

Антропические факторы — совокупность воздействий деятельности человека на органический мир. Уже фактом своего существования человек оказывает влияние на среду (за счёт дыхания ежегодно в атмосферу поступает примерно 1,1·10 12 кг СО₂ и др.) и неизмеримо большее производственной деятельностью во всё возрастающей степени.

Влияние на организм абиотических факторов может быть прямым и косвенным (опосредованным). Так, например, температура среды определяет скорость физиологических процессов в организме и, соответственно, его развитие (прямое влияние); в то же время, влияя на развитие растений, являющихся кормом для животных, она оказывает на последних косвенное воздействие.

Эффект действия экологических факторов зависит не только от их характера, но и от дозы, воспринимаемой организмом (высокая или низкая температура, яркий свет или темнота и др.). У всех организмов в процессе эволюции выработались приспособления к восприятию факторов в определенных количественных пределах. Причем, для каждого организма существует свой набор факторов, наиболее для него благоприятный.

Чем больше доза факторов отклоняется от оптимальной для данного вида величины (увеличение или уменьшение), тем сильнее угнетается его жизнедеятельность. Границы, за которыми существование организма невозможно, называются нижним и верхним пределами выносливости (толерантности).

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для организма (его жизнедеятельности), называется оптимумом, а дающая наихудший эффект — пессимумом.

Организмы могут приспосабливаться во времени к изменению факторов. Свойство видов адаптироваться к изменению диапазонов экологических факторов называется экологической пластичностью (экологической валентностью). Чем шире диапазон колебаний экологического фактора, в пределах которого данный вид может существовать, тем больше его экологическая пластичность, тем шире диапазон его толерантности (выносливости).

Экологически непластичные (маловыносливые) виды называются стенобионтными (от греч. stenos — узкий), более пластичные (выносливые) эврибионтными (от греч.eurys — широкий). Виды организмов, длительное время развивавшиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и приобретают черты стенобионтности; виды, существовавшие в условиях значительного изменения факторов среды, становятся эврибионтными.

Отношение организмов к колебаниям того или иного фактора среды выражается прибавлением приставок стено- и эври — (стено- и эвритермные, стено- и эврифотные и т.п.).

Исторически приспосабливаясь к абиотическим фактором среды и вступая в биотические связи друг с другом, растения, животные и микроорганизмы распределяются по различным средам и формируют многообразные биогеоценозы, в конечном итоге объединяющиеся в биосферуЗемли.

Биогеоценоз — территориально (пространственно) обособленная целостная элементарная единица биосферы, все компоненты которой тесно связаны друг с другом.

Все экологические факторы действуют на организм одновременно и во взаимодействии. Такая совокупность их называется констелляцией. Поэтому оптимум и границы выносливости организма по отношению к какому-то одному фактору зависят от других. Причем, если интенсивность хотя бы одного фактора выходит за пределы выносливости вида, то существование последнего становится невозможным, как бы ни были благоприятны остальные условия. Такой фактор называетсяограничивающим. Особым случаем принципа ограничивающих факторов является правило минимума, сформулированное Либихом (немецкий химик) для характеристики урожайности сельскохозяйственных культур: вещество, находящееся в минимуме (в почве, в воздухе), управляет урожаем и определяет величину и устойчивость последнего.

2. Основные среды жизни. Почва как среда жизни

Условия обитания различных видов удивительно разнообразны. Одни из них, например некоторые мелкие клещики или насекомые, всю жизнь проводят внутри листа растения, который для них — целый мир, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, как, например, северные олени, киты в океане, перелетные птицы.

В зависимости от того, где живут представители разных видов, на них действуют разные комплексы экологических факторов. На нашей планете можно выделить несколько основных сред жизни, сильно различающихся по условиям существования: водную, наземно-воздушную, почвенную. Средой обитания служат также сами организмы, в которых живут другие.

Почва представляет собой тонкий слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. Твердые частицы пронизаны в почве порами и полостями, заполненными частично водой, а частично воздухом, поэтому почву способны населять и мелкие водные организмы. Объем мелких полостей в почве — очень важная ее характеристика. В рыхлых почвах он может составлять до 70%, а в плотной — около 20% (рис. 1). В этих порах и полостях или на поверхности твердых частиц обитает огромное множество микроскопических существ: бактерий, грибов, простейших, круглых червей, членистоногих (рис. 2). Более крупные животные прокладывают в почве ходы сами. Вся почва пронизана корнями растений. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных. Она составляет не более 1,5-2 м.

Рис. 1. Микроскопический почвенный гриб мукор

Рис. 2. Микроскопический почвенный гриб пеницилл

Воздух в почвенных полостях всегда насыщен водяными парами, а состав его обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Этим условия жизни в почве напоминают водную среду. С другой стороны, соотношение воды и воздуха в почвах постоянно меняется в зависимости от погодных условий. Температурные колебания очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной.

Главная особенность почвенной среды — постоянное поступление органического вещества в основном за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы. Это ценный источник энергии для бактерий, грибов и многих животных, поэтому почва — самая насыщенная жизнью среда. Ее скрытый от глаз мир очень богат и разнообразен.

3. Предельно допустимые концентрациями (ПДК) загрязняющих веществ в природных средах (вода, воздух, почва, растительность, животные организмы).

Экологические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых несет опасность здоровью человека, губительно для растительности и животных. Данные нормы устанавливаются в виде предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно допустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ).

ПДК — это количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии в отдельный промежуток времени практически не оказывает влияния на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

Учитывая производственные процессы и достаточно сложную и меняющуюся ситуацию с содержанием загрязняющих веществ в воздушной среде промышленных комплексов, городов и поселков понятие ПДК в отношении человека дифференцировано. В частности, просчитываются такие показатели:

ПДКрз. — предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в рабочей зоне;

ПДКсс — предельно допустимые средние суточные концентрации;

ПДКмр — предельно допустимые максимальные разовые концентрации

Кл — концентрации летальные

Величины предельно допустимых концентраций определяются экспериментально и утверждаются МИНЗДРАВом в качестве нормативов для проектирования сооружений, загрязняющих природные объекты, оценки работы очистных станций и установок и решения многих природоохранных вопросов.

Аналогично воздушной среде, анализируются и концентрации загрязняющих веществ в водных источниках. Здесь могут быть дифференцированы ПДКв — предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в водоеме вообще и ПДКвр — предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ для рыбы.

Весьма важным показателем состояния водных объектов является содержание в воде растворенного кислорода, количество которого может быть существенно уменьшено в результате окисления загрязняющих воду веществ. Содержание в воде кислорода оценивается величинами биологического потребления кислорода БПК на 1, 2, 5,… n сутки и, соответственно обозначается БПК1, БПК2, БПК5,… БПКn и химической потребностью в кислороде — ХПК, то есть количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг О2/мг вещества.

Рассмотрев показатели загрязнения природных сред, представляется необходимым обратить внимание еще на некоторые обстоятельства. Например, содержание растворенных веществ в питьевой воде составляют 1 г/л. Следовательно, если в результате очистки загрязненной воды концентрация растворенных веществ в ней снизится ниже этой величины, при прочих благоприятных условиях ее состава такая вода может быть признана очищенной. Однако, при природной минерализации, например Байкальской воды, менее 100 мг/дм3 и повышении концентрации растворенных в ней минеральных веществ до 1 г/дм3 в результате сброса загрязненных вод, эту воду следует признать загрязненной, хотя, быть может, и пригодной по ГОСТу для использования в питьевых целях.

Из требований к ограничению концентрации загрязняющих веществ в природных объектах вытекают требования к ограничению сбросов загрязняющих веществ предельно допустимым выбросом — ПДВ, для воздушной и предельно допустимым сбросом ПДС, соответственно для водной среды (иногда они определяются как ПДУВ — предельно допустимый уровень выброса и ПДУС — предельно допустимый уровень сброса). Соответственно, ПДВ (ПУДВ) определяет предельно допустимое количество вредных веществ, сбрасываемых в атмосферу источником, обеспечивающее предельно допустимые их концентрации в приземном слое воздуха. Обычно эти концентрации рассчитываются для створа, расположенного на каком то заданном расстоянии до источника, определяющимся особенностями ландшафта или районной планировкой территории. Или, в более общей формулировке, ПДВ представляет собой количество (объем или массу) загрязняющего вещества, выбрасываемого источником за единицу времени, превышение которого ведет к неблагоприятным последствиям для окружающей природной среды или здоровью людей.

Предельно допустимый сброс (ПДС) в водные объекты — масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте в единицу времени, обеспечивающая разбавление до ПДК этих веществ в расчетном створе или в местах водопользования.

Принципиальная разница между ПДВ в воздушную среду и ПДС в водную состоит в том, что помимо рассеивания (в воздухе) и разбавления (в воде), в водоисточнике действуют также процессы самоочищения, тогда как в воздушной среде под воздействием влаги, низкой температуры или солнечного излучения возникают фотохимические эффекты, ведущие к формированию сложных и высокотоксичных соединений, усиливающих отрицательное влияние загрязнителей на организм живых существ, включая в первую очередь — человека.

Направленность и интенсивность техногенного воздействия на природную основу определяют реакцию и состояние природной среды, способность адаптироваться к техногенным нагрузкам. Хотя сама по себе адаптация природных комплексов отнюдь не всегда предусматривается функционированием ПТГС. Можно видеть по крайней мере четыре заранее заданных для природной основы ситуации, кратко рассмотренных ниже в таблице 1. и скоординированных с техногенезом ландшафтов, раскрытом ранее.

Источник