Генезис почв описывает почвообразующие факторы.

Почва — это природное тело, которое на каменистом грунте земной поверхности в условиях oпpeдeлённoгo климата, с oпpeдeлённой растительностью и популяциями почвенных организмов, поставляющих исходный материал, преобразуется посредством почво- образующнх процессов (выветривание и минералообразование, разложение и гумификация, стррзурообразование и отложение веществ). Почва образуется на каменистом фунте, и со временем формируются ее более или менее однородные слои (горизонты). Сверху образуются подобные подстилке горизонты органических, отложений, а снизу — минеральные горизонты неорганического происхождения, формируя вертикальный разрез — профиль цеч»ь5. Переменные воздействия почвсюбразую- щих факторов в конкретной местности (тепло, вода, воздух и питательные вещества) в сочетании со временем их воздействия определяют тип почвы (однородные почвы в одинаковом состоянии развития). Формы гумуса различны. Вид в количество гумуса зависят от ежегодного количества и состава свежего материала, упавшего на почву (опад), а также от условий жизнедеятельности разл. почвенных организмов.

В жарких сухих степях разложение растительных остатков тормозится засухой, в холодных зонах — низкими температурами, а в жарких влажных тропиках гумус разлагается настолько быстро, что едва успевает накапливаться.

В среднеевроп. лесных почвах в гумусном горизонте выделяют :

Подгоризонт  — состояние опада рассева (литерный горизонт), преимущественно иеразложившиеся хвоя, иглы, семена, ветви. Подгоризонт О, — характерна ферментация (грубый гумус, а также горизонт пе- регнивания), преимущественно полураспавшиеся листья и иглы, экскременты мелких животных; 10 — 70% тонходисперс- ного гумуса. 3. Подгоризонт О, — характерна гумификация (мелкодисперсный гумус), преимущественно раздробленный перегной с остатками опада с йидимой структурой ткани < 30%. Тонкоструктурный гумус образует гранулированную структуру благодаря деятельности почвенных организмов.

В сыром гумусе подгоризонты L, О,, Оь четко ограничены. Растительный покров (степи, хвойные леса) поставляет трудно- разлагаемый и бедный питательными веществами опад. В холодном влажном климате разложение растительных остатков сильно заторможено, отсутствует перемешивание почвенными животными. Отношение (C/N) > 30, рН 3 — 4.

В модере все горизонты отложений еще просматриваются, но с нечеткими переходами. Опад малотравных лиственных и хвойных лесов на относительно богатых питательными веществами почвах в умеренно холодном влажной климате разлагается несколько лучше. Усиливается перемешивание почвенными животными. Рыхлые формы гумуса облцдаот типичным запахом гнили. C/N 20, рН над силикатным грунтом 3 — 4, над известковым > 7. В мулл.-, слой свежего гумуса почти полностью отсутствует, хорошо развит горизонт Ahc серо бурой до черного перегнившей массой. Степная растительность, а также богатый травами лиственный лес посгавля- ют птателышй, слабо минерализованный рассев. Землеройные и землеедные почвенные животные постоянно перемешивают почву ("свежий запах земли"). C/N 10 — 15, рН от слабокислого др щелочного.

Во влажных, богатых питательными веществами почвах возникающий при стоке воды недостаток кислорода тормозит разложение. органический материал накапливается. Возникают болотистые почвы с 10 — 30% гумуса, с гуминными веществами животного происхождения и лучевых грибов, живущих в частично анаэробных условиях. Если в бедных почвах почти отсутствуем жизнедеятельность животных и содержание органики > 30%,то речь идет о торфе; При разл. естесга. растительности болот формируются торфяники разного состава Под водой, т. е. в условиях постоянного отсутствия воздуха, возникают сапропеля. Бурый ил [D ! почти не имеет остатков организмов и возникает в бедных питательными веществами .уминокислых бурых водоемах. Серый {гутья) более обогащен организмами и формируется в насыщенных кислородом змрофкых водоемах. "Ленивый " первичныи йл (сапропель) эвтрофных, бедных Ог водоемов накапливается на д не. Анаэробно?- разложение вследствие образования H?S и СН4 является причиной запаха тухлых яиц.

Абиотические и биотические факторы

Абиотические и биотические факторы

Абиотические (вод., тепловой балансы, ионообменная способность) и биотические (микориза, фиксация азота в корневых клубеньках) свойства почвы прежде всего определяют растительный и животный мир вэда. Вода осадков проникает в почву и просачивается (дренажная вода) сквозь поры в почве к грунтовым водам или стекает с поверхности почвы (поверхностный сток), захватывая ее частицы с собой и вызывая эрозию почвы при отсутствующем растительном покрове.

Если вод а годовых осадков задерживается на поверхности и вблизи ее, говорят о стоячей воде. Часть почвенной воды удерживается частичками почвы при противодействии силе земного притяжения (впитываемая вода). Вокруг частиц почвы образуются водяные оболочки (гидратация), в которых диполи молекулы воды прилепляются к противоположно заряженным поверхностям частиц (адсорбционная вода) С увеличением расстояния между молекулами воды и поверхностью частиц силы сцепления между ними (адгезия) ослабляются. Межмолекулярные силы притяжения молекул воды (когезия) удерживают ее в порах и трещинах почвы, обеспечивая подъем грунтовых вод (капиллярная вода, рисунок А). В зависимости от зернистости изменяется вид почвы. При водосодержании 20% песчаная почва становится мокрой, смешанно- глинистая (лем) — влажной, глинистая — остается сухой.

С увеличением поверхности почвенных частиц (например глины) посредством адсорбции удерживается больше воды, водяной напор всасывания) растет. Для измерения водо- удерживающей способности ввели величину рГ логарифм высоты (в см) водяного столба. При pF 1,8 — 2,5 почва, сформировавшаяся естественно путем после обильных осадков, получает столько воды, сколько она способна удержать вопреки действию сил тяжести (емкость поля). В условиях гумиднош климата корни развивают водяной напор всасывания до 16- !(>' Па, соотв. pF = 4,2; следовательно, растения могут воспринимать только ту воду, которая находится в почве с pF 4,2 (точка увядания); это означает, что они могут использовать капиллярную и кратковременно просачивающуюся воду (водообъем, доступный растениям), а почвенную воду с более высоким напором всасывания - не могут ("мертвая" вода). Тепло. Поверхность почвы, подвергаясь солнечному облучению днем, ведет себя как объект, принимающий тепЛо, а ночью — как поверхность, излучающая длинноволновые лучи (рисунок В). При этом прогреваются слои воздуха, прилегающие к почве; часть тепла проникает в почву или теряется при испарении воды.

Влажные почвы требуют в 3 — 4 раза больше тепла, чем сухие, чтобы повысить свою температуру на столько же градусов.

Ионы. Поверхности ионов глинистых минералов и органических веществ имеют преимущественно отрицательные заряды и способны присоединять в эквивалентных количествах другие ионы или катионы из почвенной влаги, а также замещать их новыми |рисунок Г). Поэтому ноны oпpeдeлённoе время не вымываются и как питательные вещества всегда могут быть использованы растениями.

Сумма обменных ионов или катионов измеряется в ммоль/100 г почвы (емкость ионообмена). Связываются катионы (по мере снижения интенсивности) по схеме

анионы —

Микориза. Многие деревья, кустарники и орхидеи своими корнями с oпpeдeлёнными грибами (например, с белым грибом) образуют симбиоз микоризу.

Грибница (мицелии) обвивает своим покровом корни и препятствует их росту в длину (рисунок Д). При эктомикоризе грибные нити {гифы) из мантии прорастают в неплотные клетки корней. Эндотрофные грибы микоризы образуют проницаемую сеть гифов, проникающих в клетки коры. При везикулярно-ар- бускулярной микоризе (ВА-михориза) нити врастают в виде пузырьков или как деревца в корневые клетки. В отличие от иных форм, они не подавляют образование волосообразных корневых отростков. Преимущества для растения:

мицелий увеличивает ресорбционную поверхность, эффективнее воспринимает питательные вещества (N, Р и К) и защищает от болезнетворных грибов. Мицелий извлекает из клеток коры высокоэнергетические соединения (углеводы). Корни, обвитые грибницей, обладают дыхательной интенсивностью в 2 — 4 раза выше, чем корни без грибницы.

Прекращение образования микоризы очень вредит растениям. Образование клубеньков. Растения могли бы быть обеспечены N2 из воздуха (78%) в избытке. Но поскольку они могут поглощать N только в виде ионов аммония или нитратов, недостаток N в почве становится ограничивающим фактором. Лишь некоторые виды бактерий (азотобактерии, спириллы, энтеробактерии) способны связывать азот воздуха в почве.

Эффективнее работают бактерии симбионтов (Rhizobium в бобовых). Бактерии проникают через тонкие корневые волоски в основное растение, размножаются в клетках коры и вызывают их деление (образование корневых клубеньков). Они поставляют органические соединения N (фиксация азота 200 — 400 кг N/ra в год), которые затем разлагаются и перевариваются.

Некоторые лучевые грибы (актиномицеты) образуют симбиоз с ольхой, облепихой и дикой маслиной и могут связывать до 60 кг N/ra в год.

Разложение опада, эдафон

Разложение опада, эдафон

Горизонты, последовательно расположенные за другим по вертикали, являются средой обитания почвенной флоры и фауны (эдафоп). Разделение сред обитания разл, популяций происходит по малым объемам (дисперсия микронахождения!. Оно зависит от абиотических факторов, распределения пищи, условий размножения, углов встеств. откоса песка и от особенностей внутривидовых отношений.

Содержание органических веществ в наземных почвах составляет 3 — 10%, в которых эда- фон занимает до 10%, т. е. < 1% массы почвы (рисунок А). Он накапливается в верхних 5 — 10 см, в верхнем слое гумуса и в горизонте А. Не существует почв, в которых были бы широко представлены все почвенные организмы. Грибы предпочитают кислые почвы, где не живут дождевые черви. На известковых почвах — наоборот. В малом объеме наслаиваются отмершая органическая субстанция, мелкие корешки и микрофлора. Определённое жизненное пространство представляет зона между корнями (ризосфера). Состав микроорганизмов здесь своеобразен и плотен. Они живут за счет выделений из корней и остатков мертвой ткани.

 Почвенные организмы  можно классифицировать по многим признакам.

  1. По способу передвижения: почвоприхрепляющиеся (бактерии, трибы) растут на частичках почвы или врастают в пустоты;
  2. почвоплавающие передвигаются с помощью жгутиков или ресничек в подпочвенной воде (жгутиковые, ресничные, коловратки);
  3. почвоползающие пробираются в пустоты (губоногие, короеды, ленточные, ще- тинконогие и дождевые черви, многоножки, мокрицы, клещи, червеобразные, щелкуны и личинки насекомых);
  4. почвороющие перемешивают почву, роя, разрыхляя, и пропуская ее сквозь себя.

Они распушивают почву и улучшают ее аэрацию (сверчок-землеед, навозный жук, жук-падалыцик, шелковичный червь, личинки двукрылых, кроты, мыши и землеройки). По величине особей почвенную фауну подразделяют на микро-, мез-, макро- и мега- фауиу.

Поделиться:
Добавить комментарий