Как характеризуется почва как экосистема

Свойства почв и их место в экосистемах

Тема

Экологические проблемы земельных ресурсов

Цель изучения темы: место почв в экосистемах; проблемы земледелия: истощение и отчуждение земель; экологические последствия использования удобрения и пестицидов.

План изучения темы

1. Свойства почв и их место в экосистемах

2. Эрозия почв, ее причины, районы проявления

3. Проблемы орошаемого земледелия, истощения и отчуждения земель

4. Экологические следствия использования минеральных удобрений

5. Проблемы пестицидов

6. Сделайте собственный вывод по данной теме.

Свойства почв и их место в экосистемах

Почва занимает особое положение в природных ландшафтах и в экосистемах. Она является важнейшим блоком экосистем, высту­пает как фактор плодородия для растений и как самая насыщенная организмами среда жизни Почву можно рассмат­ривать и как самостоятельную экосистему. Еще В. В. Докучаев в начале XX столетия подчеркивал, что почва является естествен­но-историческим телом со своими взаимосвязями, закономернос­тями существования и возможностями саморегулирования.

Почва — важнейшее звено круговорота веществ. Именно в ней начинается биологический круговорот, из нее поглощаются мине­ральные элементы и влага, здесь же замыкается круговорот дея­тельностью организмов-редуцентов. Почва — это то важнейшее звено экосистем, в котором не только высвобождается, но и на длительное время аккумулируется часть энергии и химических элементов, прежде всего в детрите и гумусе, а также в других структурах поглощающего комплекса.

Исключительно важна роль почвы как санитарного барьера. Пос­леднее свойство также связано с высокой насыщенностью жизнью, через посредство которой вещества поступают в цепи питания, а за­тем включаются в круговорот.

Нельзя не упомянуть о таком свойстве почвы, как способность накап­ливать и длительное время хранить информацию об экосистемах. Эта информация прежде всего фиксируется в генетических горизо! ггах (сло­ях), а также в присущих им структурах, носящих название новообразова­ния, включения и др. Такая информация сохраняется в течение тысяч лет. Так в нынешних тундрах находят ископаемые почвы, несущие при­знаки степного и субтропического типов их образования. В сухих степях встречаются песчаные почвы со следами подзолистого типа почвообра­зования, что свидетельствует о формировании их в условиях более влаж­ного климата под хвойными (наиболее вероятно, сосновыми) лесами.

Воздействия человека на почвы. С воздействиями человека на почвы связано разрушение ес­тественных ландшафтов, обеднение видового разнообразия, резкое сни­жение устойчивости экосистем, их продуктивности и биомассы. Воздействие на земельные ресурсы — важнейшая причина измене­ния круговоротов веществ на суше и между сушей и океаном, а также изменения радиационного и водного балансов, а следовательно, и кли­матических параметров. Следствием уничтожения естественных эко­систем является увеличение твердого (взвешенного) и химического (ра­створенные вещества) стока. С этими явлениями связано заиление ру­сел рек, ухудшение качества воды, в том числе за счет сдвигов в разви­тии экосистем, проявляющихся через эвтрофикацию и «цветение» вод и другие экологические аспекты использования земельных ресур­сов.

Эрозия почв, ее причины, районы проявления

Под эрозией почв понимают их разрушение в результате дей­ствия воды или ветра. Различают водную и ветровую, или дефляцию, эрозии. В первом случае в качестве разрушающей силы выступает текущая вода, во втором — движение воздуха. Эрозия существовала и до начала интенсивной деятельности чело­века. Об этом, в частности, свидетельствует снос твердых частиц поверхностными водами в океан, постоянное наличие в воздухе по­чвенной пыли. Имеются сведения, что такие поверхностные слои ли­тосферы, как лес (на юге и юго-востоке) и покровные суглинки (на севере) — результат осаждения из воздуха продуктов ветровой эрозии. Под влиянием человека эрозионные процессы резко увеличились (на порядки значений). Вместе с почвой при этом выносится такое количество питатель­ных для растений веществ, которое в 1,5-2 раза превышает вноси­мые с удобрениями. Эрозия начинается, прежде всего, там, где унич­тожается естественный растительный покров, выполняющий по крайней мере две функции. Во-первых, растения скрепляют почву корнями. Во-вторых, надземные части растений резко снижают ин­тенсивность и силу водных и особенно воздушных потоков. Рас­тительность способна защищать почву от ветровой эрозии не толь­ко в месте произрастания, но и на расстоянии. Чем выше растения (больше их биомасса), тем значительнее их влияние на прилежа­щие пространства. Именно на этом принципе основывается почво­защитное и полезащитное лесоразведение.

Ветровая эрозия почв. Интенсивность этого вида эрозии нахо­дится в прямой зависимости от скорости ветра и его продолжи­тельности, степени открытости пространств (наличие или отсут­ствие древесной растительности, рельеф) и состояния самих почв. При прочих равных условиях эрозия проявляется сильнее на легких (песчаных и супесчаных) почвах, характеризующихся слабой ус­тойчивостью к разрушениям. Эрозию усиливает также сухость почв, бедность их гумусом.

Перечисленные факторы наиболее полно сочетаются в степях, полупустынях и пустынях, особенно там, где распространены пес­чаные почвогрунты.

На территории бывшего СССР ветровая эрозия («пыльные бури») сильно проявлялись в 60-70-х годах настоящего столе­тия. Особенно пострадали распаханные легкие почвы в период освоения целинных земель. Они были практически уничтожены на площади около 6-7 млн. га. О силе эрозии, в частности, сви­детельствует тот факт, что даже в ряде крупных городов юга и юго-востока страны в дневное время можно было передвигать­ся на автомобилях только при свете фар. В местах гашения воздушных потоков (строения, механические защиты в виде щитов, полезащитные полосы и т. п.) накапливались валы эрозионного материала высотой до 1,5-2 м. Особый вид ветровой эрозии свойственен осушенным землям, особенно торфяникам, характеризующимся низкой связностью ма­териала. Такие эрозионные процессы («черные бури») имели мес­то, в частности, в условиях полесий Украины и Белоруссии.

Водная эрозия. Этот вид эрозии проявляется практически по­всеместно, но наиболее сильно в тех районах, где выпадает значи­тельное количество осадков на фоне больших открытых про­странств с интенсивной обработкой почв. Благоприятные условия для проявления водной эрозии имеют место в лесостепной зоне. Значительна она также в степной и лесной зонах. Различают обычно следующие виды (стадии) водной эрозии: плос­костную, в результате которой равномерно сносится водными потока­ми поверхностный слой почвы; струйчатую- заметно проявляются слабые очаги эрозии по местам концентрации водных потоков; бороз­дчатую и овражную как следующие стадии струйчатой, проявляющи­еся в интенсивном очаговом разрушении не только почв, но и грунтов с выносом больших масс продуктов эрозии в водные источники.

Кроме обработки почв, проявлению эрозионных процессов, осо­бенно в горах, способствует также вырубка лесов на значительных площадях, уничтожение растительного покрова и разбивание почв в результате интенсивного выпаса, туризма и т. п. Особым видом антропогенной эрозии является ирригационная, свя­занная с подачей на поверхность почв больших масс воды, которая не успевает впитываться и стекает по поверхности. При ирригационной эрозии часто одновременно проявляются эрозия и засоление почв.

Меры борьбы с эрозией почв. Поскольку основной причиной эрозионных явлений служит подверженность почв разрушению в результате уничтожения природной растительности либо наруше­ния процессов почвообразования, то и меры борьбы с эрозией, вы­зываемой воздушным и водным агентами, в ряде случаев совпа­дают. К таким мерам борьбы относятся:

1. Умеренные нагрузки на естественные экосистемы, которые не вызывали бы полного или относительно полного разрушения растительного покрова, тем более на значительных площадях. Сказанное прежде всего относится к лесопользованию. Снятие урожая древесины наиболее целесообразно посредством несплош­ных (выборочных, постепенных и т.п.) видов рубок. При примене­нии сплошных рубок они должны проводиться неширокими лесо­секами, которые чередуются с оставляемыми полосами древостоев. При горном и холмистом рельефе недопустимо размеще­ние лесосек вдоль склонов, они должны располагаться поперек склонов. В последнем случае функции гашения водных потоков наиболее полно выполняет остающийся на корню древостой.

2. На пастбищах эрозионные процессы нередко вызываются пе­ревыпасом (скотосбоем). При повреждении травяного покрова на значительных площадях, особенно с легкими почвами, возможна как водная, так и ветровая эрозия. В горных районах даже незначи­тельное повреждение травяного покрова (например, в виде троп) создает очаги для водной эрозии, иногда интенсивно прогрессиру­ющей. Основной путь исключения неблагоприятных явлений — со­блюдение норм выпаса и рекреационных нагрузок.

3. Для защиты пахотных земель наиболее действенны следую­щие мероприятия:

— соблюдение севооборотов, в частности, пропашные культуры (кукуруза, картофель, свекла) должны сменяться посевами, скреп­ляющими почву корнями, например травосмесями;

— проведение контурной вспашки (по горизонталям рельефа);

— исключение из обработки легкоранимых песчаных и супесча­ных почв;

— чередование небольших полей с естественными ландшафтами;

— создание полезащитных полос;

— внесение органических удобрений, способствующих структурообразованию, связности почв;

-использование техники с малым удельным давлением на почву.

Источник

Экосистема почвы.

Экосистема почвы основана на динамическом взаимодействии между минеральными частицами, детритом, детритофагами и редуцентами (рис 1).

Минеральные частицы – это песок (2-0,05 мм), пыль (0,05-0,002 мм) и глина (

Улучшение всех свойств почвы происходит при сочетании с ее минеральной частью гумуса. Гумус – это остаток органического вещества после переработки детрита редуцентами.

Естественный процесс проникновения гумуса в почву связан с жизнедеятельностью почвенных организмов. Например, дождевые черви перерабатывают до 37 тонн почвы в год на одном гектаре. При этом образуется почвенная структура (рыхлая комковатость).

Гумус обладает феноменальной, в сотни раз большей, чем у глины, способностью удерживать воду и биогены, а почвенная структура улучшает инфильтрацию, аэрацию и обрабатываемость. Экспериментально доказано, что удаление верхнего слоя почвы (так называемого пахотного слоя) приводит к снижению урожая на 85%.

Однако гумус не вечен. Будучи органическим веществом, он постепенно разлагается со скоростью 20 – 50% своего объема в год. Следовательно, без периодического поступления детрита, гумус постепенно разрушается. При этом будут утрачены почвенная структура и все свойства, которые она обуславливает. Такой процесс называется минерализацией.

Источник

Почвенные экосистемы

Вы будете перенаправлены на Автор24

Понятие почвенной экосистемы

Понятие почвенной экосистемы весьма условно, поскольку более правильно считать почвенную среду не особой экосистемой, а составной частью любой наземной экосистемы. Экологические связи между почвой и напочвенным покровом более выражены, чем это бывает в случае двух соседствующих самостоятельных экосистем. Все растения, подземные органы которых находятся в почве, имеют и надземные части, находящиеся за пределами почвенной среды. Среди животных также больше не полностью почвенных, а таких, которые проводят в толще субстрата лишь часть времени. Однако термин «почвенная экосистема» все же нередко используют, чтобы подчеркнуть специфику почвенных процессов и ее участие в общем круговороте веществ.

Биота почв и ее экологическая роль

Мощность почв составляет от нескольких десятков сантиметров до первых метров. Областью наибольшей концентрации организмов является ее самый верхний слой. Продуценты в почвах представлены растениями (их подземными частями, непосредственно не участвующими в фотосинтезе и образовании органики, но нередко служащими для накопления ее запасов) и бактериями-хемосинтетиками.

Консументы в почвах весьма разнообразны. Большая их часть относится к детритной цепи питания, потребляя отмершую органику. Среди этой группы количественно преобладают дождевые черви – собирательное название для нескольких родов олигохет. Некоторые из них обитают в толще почвы, другие – преимущественно в подстилке. И те, и другие играют важную роль в переработке опада, перемешивании и вентиляции почвы, нередко на них приходится большая часть почвенной зоомассы, например, в оптимальных для обитания олигохет почвах их может насчитываться до 500 и более особей под 1 квадратным метром поверхности.

В почвах обитают и другие олигохеты – энхитреиды, а также многочисленные простейшие, нематоды, ракообразные (мокрицы), многоножки, насекомые. Некоторые из них питаются детритом, другие – подземными частями растений, третьи – в первую очередь некоторые многоножки и насекомые – хищники.

В почве могут находиться также представители позвоночных, однако полностью адаптированных к постоянному обитанию в слое земли видов немного – большинство проводят там лишь часть времени, причем питаются они на поверхности.

Готовые работы на аналогичную тему

• Среди амфибий к почвенным объектам относятся червяги,
• среди рептилий – некоторые ящерицы и змеи,
• среди млекопитающих к почвенной фауне можно отнести некоторых насекомоядных (кроты, в меньшей степени – землеройки), и грызунов (слепыши, цокоры, в меньшей степени – некоторые полевки). Они в почве не только проводят почти все время, но и питаются.

Почва служит важным звеном в структуре круговоротов многих веществ. Здесь преобладает стадия распада сложных органических соединений до образования гумусовых веществ, их дальнейшая минерализация, накопление и возвращение в круговорот путем потребления корнями растений. Почва – место обитания многочисленных редуцентов, осуществляющих минерализацию органики.

Особенности почвенного плодородия

Плодородие почвы зависит от особенностей минерального состава почвообразующей породы, видового состава и численности почвенного биоценоза, а также режима увлажнения. Неблагоприятными в этом плане являются как слишком засушливые условия, тормозящие протекание биохимических процессов, так и промывной режим, при котором происходит вынос химических элементов в другие экосистемы.

Оптимальным для накопления гумусовых веществ является коэффициент увлажнения несколько меньше единицы. Таким он бывает в природных зонах степей, саванн и подобных им, где преобладают травянистые, в основном злаковые, фитоценозы. Здесь формируются наиболее плодородные почвы с максимальной мощностью гумусового слоя. На втором месте по плодородию находятся почвы широколиственных лесов (серые лесные) и близких к ним природных сообществ. Также высоким плодородием обладают некоторые типы почв, не связанные с определенной природной зоной, например, почвы пойменных лугов.

Для перечисленных типов почв также характерны наиболее сложно организованные сообщества организмов, обладающие большой биомассой.

Источник