 |
|
|
Почвоведение и география почв |
Глава 4. ЭНЕРГЕТИКА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
|
М.А. Глазовская
Смотрите также:
Биографии биологов, почвоведов
|
Гидротерморяды почв и затраты энергии на почвообразование
С целью выявления связи между энергетикой почвообразования и гидротермическими условиями В. Р. Волобуев построил сетку координат в системе гидротерморядов почвообразования. Для выделения гидрорядов были использованы значения коэффициентов относительной увлажненности Кп.: Кп = Р/Еп, где Р — годовое количество осадков, Еп — годовая норма испаряемости. В. Р. Волобуев выделил семь гидрорядов, обозначив их начальными буквами латинского алфавита, со следующими рубежными значениями: Индексы гидрорядов А/В В/С С/Д Д/Е E/F F/y ч> Значения Кп . . . .0,20 0,42 0,73 1,20 1,87 2,75 3,53 Для выделения терморядов, которые он обозначил римскими цифрами, Волобуев использовал показатели радиационного баланса со следующими рубежными значениями на границах терморядов: Индексы терморядов I/II Н/Ш ИГ/IV IV/V V/VI VI/VII Значения R, кДж/см^гоб . . .25,1 46,1 90,1 146,6 207,4 293,3
В системе гидротерморядов показаны суммарные затраты энергии на биохимические процессы в почвах, а на 15 — доля энергии, аккумулируемая при фотосинтезе.
Эти величины изменяются в двух координатах: в пределах одного терморяда в зависимости от степени увлажненности территории (чем выше коэффициент увлажнения, тем больше энергетика почвообразования) и в пределах одного гидроряда (т. е. при неизменном увлажнении) энергетика почвообразования возрастает по терморядам по мере увеличения значений радиационного баланса. Особенно велики различия в энергии почвообразования при изменении радиационного баланса в гидрорядах с высоким коэффициентом увлажнения (при Кп> 1,9 в 70 раз). В гидрорядах с низкими значениями коэффициентов увлажнения различия в затратах энергии при увеличении радиационного баланса не столь значительны (при Кп 0,1— €,2 в 10 раз). Чем больше увлажненность территории, тем при равных термических условиях больше тратится энергии на испарение и транспирацию и тем более полно солнечная энергия утилизируется растительностью.
Последнее хорошо иллюстрирует 15: при высокой относительной увлажненности доля энергии, затрачиваемой на фотосинтез и биологический круговорот с увеличением радиационного баланса, возрастает от 0,5 до 4,0% от общей энергии почвообразования, а при коэффициентах увлажненности 0,8 и ниже она остается постоянной во всех терморядах. Следовательно, чем меньше увлажнение, тем менее значительны различия в энергии почвообразования в различных термических поясах. Они минимальны в пустынях, так как отсутствие влаги лимитирует все процессы, независимо от количества поступающей солнечной энергии.
В пределах одного и того же термического пояса энергия почвообразования уменьшается от влажных областей к аридным. Особенно велики различия в терморядах с высокими значениями радиационного баланса. Так, при значениях R 294—377 кДж/см2 энергия почвообразования уменьшается от гумидных к аридным областям от 272 до 21 кДж/см2-год. В более холодных поясах Земли различия между гумидными и аридными областями постепенно сглаживаются, так как здесь лимитирующим фактором является не столько увлажнение, сколько повсеместно господствующие низкие температуры.
Энергия почвообразования, а следовательно, и скорость почвообразовательных процессов наиболее высока во влажных и теплых областях и наиболее низка в сухих и холодных.
Часть энергии, затрачиваемой на почвообразование, аккумулируется в почвах в неразложившихся или полуразложившихся органических остатках — подстилках, торфах, а также в специфическом органическом веществе почв — гумусе. Часть энергии накапливается в живом веществе, особенно велика эта доля энергии в лесах.
Количество энергии, аккумулированной в гумусе почв, существенно изменяется (как и общие затраты радиационной энергии на почвообразование) в зависимости от условий почвообразования и типов почв (табл. 9). Наибольшее количество энергии аккумулируется в гумусе черноземов. Во всех травянистых биогеоценозах количество энергии, аккумулированной в гумусе, превышает ее запасы в живом растительном веществе. В лесных биогеоценозах картина обратная: основная масса накопленной энергии сосредоточена в растительном покрове.
Таблица 9. Затраты энергии на почвообразование и запасы (кДж/см2 • год) энергии в гумусе и в растительном веществе в призме почвы сечением 1 см2 (по В. Р. Волобуеву, 1974) Ландшафтная зона и типы почв Затраты энергии, кДж/см2Х Хгод Запасы гумусе 0—20 см шергии в в слое 0—100 см Запасы энергии в расту,тельном веществе Полупустыня, сероземы 33 520 5028 14 246 3 143 Сухая степь, каштановые почвы . 50 280 12151 36 034 6285 Степь, черноземы 62 850 30 168 96370 10 475 Южная тайга, дерново-подзолистые почвы 41 900 16341 22 626 59 708 Широколиственные леса, буроземы 125000 22 626 49412 — Субтропические леса, желтоземы, 298 538 красноземы 171 790 19 693 40 643 Ксерофитные субтропические леса, 125 000 26816 64 107 коричневые почвы
Суммарные запасы энергии, связанной в гумусе почвенного покрова суши Земли, в соответствии с расчетами В. А. Ковды и И. В. Якушевской (1971) составляют 1019—1022 кДж и равны или несколько превышают запасы энергии, накопленной надземной частью фитомассы суши (1019—1020 кДж).
Запасы энергии в гумусе разных типов почв не пропорциональны затратам энергии на почвообразование. Часть поступающей в почвы энергии аккумулируется не в гумусе и не в живом веществе, а в кристаллических решетках вновь образовавшихся в почве вторичных минералов.
|
|
|
|
К содержанию книги: МАРИЯ АЛЬФРЕДОВНА ГЛАЗОВСКАЯ - Общее почвоведение и география почв
|
Последние добавления:
Сукачёв: Фитоценология - геоботаника
Сукачёв. БОЛОТОВЕДЕНИЕ И ПАЛЕОБОТАНИКА
Жизнь в почве Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений