Особенности почвы как природного образования. Понятие о гумосфере как аккумуляторе энергии

Страница 3

Энергия гумуса, это энергия порядка. Она снижает энтропию системы. Расходуется на оструктуривание почв, тем самым, создавая благоприятные условия для произрастающих растений и деятельности звена деструкторов экосистем. Почвенный агрегат является почвенной клеткой, в которой протекают многие элементарные процессы, а в гумусовых горизонтах создаются оптимальные для данных условий условиях водно-воздушного и пищевого режимов. Также оструктуривание почв гумусовыми веществами, имеющими в своих молекулах гидрофобные цепи, способствует противоэрозионной стойкости, в тоже время гидрофильные части молекул вносят вклад в капиллярность, отчего влага быстро впитывается.

Часть энергии гумуса расходуется на преобразования минеральной массы, обеспечение питания растений, беспозвоночных животных и микроорганизмов.

Общие запасы углерода биосферы оцениваются величиной 2-3∙

1012 т. Большая часть органического углерода приходится на сушу и в первую очередь на почвенный гумус. В результате фотосинтеза ежегодно связывается около 50∙

109 т углерода из атмосферы, а при отмирании на поверхность почвы в виде опада поступает около 40∙

109. Часть опада минерализуется, но значительная часть по разным источникам от 0,6 до 25∙

109 т углерода в год превращается в гуминовые вещества.

Если определять теплотворность растения, то наименьшее количество энергии аккумулируется в корнях, наибольшее в листьях. Овингтон и Эйтками, анализируя результаты всех опытов, пришли к выводу, что только 1-2,7 % приходящей солнечной энергии используется экосистемой. В дальнейшем на каждый последующий трофический уровень также передаётся лишь 1% энергии, остальная энергия закрепляется, либо рассеивается.

Происходит ли в почве ежегодное увеличение содержания гумуса, т. е. запасенной энергии? С. Я. Трофимов (2002) выделяет три типа биологического круговорота:

1) аккумулятивный;

2) регрессивный;

3) квазистационарный.

В первом случае экосистема накапливает органическое вещество и энергию вместе в ним, во втором случае органическое вещество срабатывается, а в третьем количество разлагающейся органики = количеству поступающей в почву. Эти типы задаются отношениями гетеротрофного блока экосистемы с автотрофным. Для экосистем предпочтителен третий тип, так как первые два типа не могут существовать продолжительное время.

Если принять во внимание, что глобальные цифры свидетельствуют о выводе углерода из атмосферы, то верно есть на планете несбалансированные экосистемы. Существование же их говорит о том, что планетарные условия меняются, вызывая адекватные реакции биосферы.

Интересные данные о запасах энергии в экосистемах приводятся В. Р. Волобуевым (1974).

Таблица 1

– Энергия, связанная с основными компонентами характерных почвенно-растительных систем (в верхнем 3-х метровом слое почвогрунтов сечением 1 см2) и растительном веществе

Из табл. 1 хорошо видны принципиальные различия энергетических показателей исследуемых почв. Так, чернозем характеризуется преобладающей аккумуляцией энергии в гумусе (88 % от суммы энергии в гумусе и растительном веществе), тогда как во влажнотропическом сообществе доля энергии гумуса составляет лишь 11%, а главным аккумулятором энергии оказывается растительность.

Прочие статьи:

Физиологическая роль основных клеточных органоидов
Клетка – сложное образование, в ней обнаружены различные микроскопические и субмикроскопические структуры, обладающие высокой динамичностью и способностью закономерно изменяться соответственно изменениям условий существования организма и ...

Ковалевский Владимир Онуфриевич
Ковалевский Владимир Онуфриевич(1842–1883) - русский палеонтолог родился 12 августа 1842 года в селе Шустянке Витебской губернии. С 1851 г. В.О. Ковалевский учился в частном пансионе В.Ф. Мегина в Петербурге. В марте 1855 года поступил в ...

Научная революция в естествознании начала XX в.
Развитие электронной теории. Идея атомарного строения электричества вытекала из законов электролиза Фарадея, на что в свое время обратил внимание и сам Фарадей, указывая, что "атомы тел, эквивалентные друг другу в отношении их обычн ...