Особенности круговорот веществ в экосистеме почвы

Почвообразовательный процесс есть процесс непрерывного взаимодействия почвообразующей породы с растениями, животными, микроорганизмами и с продуктами их жизнедеятельности, а также с продуктами разложения органических остатков. Почвообразовательный процесс является одним из проявлений биологического круговорота. Как известно, биологический круговорот веществ состоит из двух противоположных процессов – продукционного и деструктивного, основанных на разном характере питания продуцентов и редуцентов. Первые, питаясь неорганическими веществами, вовлекают в биологический круговорот биогенные элементы из почвы, горных пород и атмосферы и создают на свету органические вещества, более богатые энергией по сравнению с исходными. Вторые, потребляя органические вещества, содержащиеся в выделениях первых организмов и их отмерших остатках, освобождают биогенные элементы и делают их доступными для повторного использования продуцентами.

Рассмотрим основные пути возврата биогенных элементов в почву, а через нее в тела растений.

I путь – первичная экскреция животных.

II путь – разложение детрита микроорганизмами.

III путь – непосредственная передача питательных веществ от растения к растению, что возможно через симбиотические грибы или другие микроорганизмы.

IV путь – автолиз – освобождение биогенных элементов из органических веществ под влиянием физико-химических факторов.

Органическая часть почвы состоит из органических остатков и гумуса. Гумус – сложный динамический комплекс органических соединений, состоящий из гумусовых и негумусовых веществ. Гумусовыми веществами называются гумусовые кислоты и их соли. Негумусовые вещества – белки, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, углеводы, лигнин, липиды, смолы, дубильные вещества, органические кислоты, спирты, альдегиды.

Гумус образуется из органических остатков. Под травянистой растительностью основным источником образования гумуса являются отмершие корни. В почвах под лесом гумус формируется главным образом за счет подстилки. Остатки зеленых растений используются почвенными животными и микроорганизмами, и после их смерти превращаются во вторичные формы органических остатков.

Лекция 19. Учение о биосфере

Понятие биосферы

Строение и границы биосферы

Свойства живого вещества

Функции живого вещества

Свойства биосферы

Ноосфера как стадия эволюции биосферы

Биогеохимические циклы

Круговорот углерода

Круговорот фосфора

Круговорот азота

Понятие биосфера

Биосфера(от греч. bios – жизнь и sphaira – шар) – живая оболочка Земли. Термин «биосфера» применил Э. Зюсс (1875), понимавший ее как тонкую пленку жизни на земной поверхности. Основы учения о биосфере изложены В.И. Вернадским в 1926 г. В.И. Вернадский рассматривал биосферу как область жизни, включающую наряду с организмами и среду их обитания. Он выделил в биосфере 7 разных, но геологически взаимосвязанных типов веществ. По В.И. Вернадскому, вещество биосферы состоит из нескольких компонентов.

1. Живое вещество – совокупность всех живых организмов, населяющих нашу планету.

2. Косное вещество – горные породы и минералы.

3. Биогенное вещество – вещества, образованные в результате жизнедеятельности живых организмов (некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы и др.).

4. Биокосное вещество – совокупность биокосных тел, представляющих собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов (почвы, илы, кора выветривания и др.).

5. Радиоактивное вещество.

6. Рассеянные атомы.

7. Вещество космического происхождения(метеориты, космическая пыль).

Распределение жизни в биосфере. Масса живого вещества составляет лишь 0,01% от массы всей биосферы. Тем не менее, живое вещество биосферы – это главнейший ее компонент.

Наибольшая концентрация жизни в биосфере наблюдается на границах соприкосновения земных оболочек: атмосферы и литосферы (поверхность суши), атмосферы и гидросферы (поверхность океана), гидросферы и литосферы (дно океана), и особенно на границе трех оболочек – атмосферы, литосферы и гидросферы (прибрежные зоны). Эти места наибольшей концентрации жизни В.И. Вернадский назвал «пленками жизни».

В настоящее время по видовому составу на Земле преобладают животные (более 2,0 млн. видов) над растениями (0,5 млн.) В то же время, запасы фитомассы составляют 99% запасов живой биомассы Земли. Биомасса суши в 1000 раз превышает биомассу океана. На суше биомасса и количество видов организмов в целом увеличивается от полюсов к экватору.