Глава 3. ЦИКЛЫ ВОЗОБНОВЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЕЙ

М.А. Глазовская

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Фитоценология - геоботаника

Химия почвы

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Черви и почвообразование

Дождевые черви

Вернадский. Биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

Земледелие. Агрохимия почвы

Справочник агронома

Происхождение растений

Ботаника

Биология

Эволюция биосферы

Земледелие

Геоботаника

Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Биологический круговорот веществ в почвах

Биологический круговорот химических элементов включает:

1) поглощение живыми организмами из окружающей среды химических элементов и их соединений; 2) построение из поглощенных веществ органических соединений живых тканей; 3) отмирание организмов, минерализацию органических веществ и возврат элементов в окружающую среду.

Так как почвы населены разнообразными растительными и животными организмами, имеющими различную продолжительность жизни (от сотен лет до нескольких часов и дней), в них наблюдается сложная система биологических круговоротов химических элементов.

Наряду с зелеными растениями, дающими первичную биологическую продукцию (биомасса), в почве и на почве обитают многочисленные животные — фитофаги и сапрофаги. В микробном населении почв имеются разнообразные группы организмов — гете- ротрофов, нуждающихся в готовом органическом веществе. Фитофаги и сапрофаги создают вторичную биологическую продукцию, вновь и вновь вовлекая элементы, усвоенные зелеными растениями, в биологический круговорот, т. е. химические элементы, вовлеченные одними организмами в биологический круговорот, могут пройти еще ряд различных по продолжительности циклов, включая самые короткие — микробиологические.

В результате биологического круговорота в почве идет накопление ряда элементов. Особенно в этом отношении велика роль организмов аутотрофов, захватывающих необходимые им элементы из атмосферы. Это — зеленые растения, ассимилирующие углекислоту, и микроорганизмы — азотфиксаторы. Среди них аэробные бактерии Azotobacter chroococcum и анаэроб — Clostridium pasteuria- num. Некоторые почвенные грибы и синезеленые водоросли также способны связывать атмосферный азот. Количество азота, связываемого свободно живущими почвенными микроорганизмами, достигает 50 кг/га за вегетационный период. При разложении и минерализации микробных тел этот азот в форме аммиачных и азотных солей используется высшими растениями.

Кроме свободно живущих азотфиксирующих микроорганизмов в почве на корнях бобовых растений, в утолщениях корней (клубеньках) обитают клубеньковые бактерии — Pseudomonas radicula. Они фиксируют атмосферный азот и в процессе жизни передают его высшим растениям. Таким образом осуществляется своеобразный симбиоз. При посредстве клубеньковых бактерий за вегетационный период усваивается от 50 до 400 кг азота на гектар.

Значение микроорганизмов азотфиксаторов чрезвычайно велико, так как именно благодаря их деятельности в почвах накапливается один из главных элементов минерального питания растений — -азот. Количество азота, связываемого микроорганизмами, превышает количество азота, связываемого при электрических разрядах.

В результате деятельности азотфиксаторов и зеленых растений при каждом новом биологическом цикле в почву поступают новые порции связанных углерода и азота. Эти организмы осуществляют прямую «накопительную» деятельность в отношении названных элементов. Растительные организмы, поглощающие различные минеральные вещества из почвы, выполняют в процессе биологического круговорота также определенные накопительные функции, особенно в отношении элементов с высокими коэффициентами биологического поглощения, таких, как фосфор, сера, калий, кальций и др.

При разветвленной корневой системе растения захватывают химические элементы из больших объемов почвы, перекачивают их вверх в надземные части и в поверхностные горизонты, где сосредоточены наиболее крупные корни. После отмирания и минерализации растительных остатков захваченные элементы (так называемые зольные элементы) возвращаются с наземными остатками на поверхность почв, а с главной массой корневых остатков и в их верхние горизонты.

При длительном течении биологического круговорота часть «биогенных» элементов накапливается в верхней части почвенной толщи. В условиях влажного климата и наличия поверхностного стока часть элементов вымывается из наземного опада и аккумулируется в почвах депрессий или совсем выносится с водами ручьев и рек за пределы данного ландшафта.

Следовательно, биологические циклы так же, как и все остальные циклические процессы в почвах, не замкнуты. Развитие процессов поступательное. Это проявляется не только в накоплении органического вещества — гумуса, но и в перераспределении минеральных веществ в почвенной толще.

Общее количество вовлекаемых в биологический круговорот химических элементов и их соотношение сильно варьируют в зависимости от типа растительности.

К содержанию книги: МАРИЯ АЛЬФРЕДОВНА ГЛАЗОВСКАЯ - Общее почвоведение и география почв