Особенности почвы как природного образования. Понятие о гумосфере как аккумуляторе энергии
Страница 3

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

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

Зональный тип биогеоценоза и почва

Энергия компонентов в приземном слое и почве, кал

Затраченная на минеральные преобразования

Аккумулиро-ванная в гумусе

Аккумулиро-ванная в раститель-ном сообществе

Всего

Тундровый, глеево-тундровая

1230

6000

450

7680

Таежный, подзолистая

2460

6800

14250

23510

Влажнотропический, красноземная

12350

9200

71250

9280

Степной, чернозем

5040

20000

2250

27290

Сухостепной, каштановая

2100

8000

1500

11000

Полупустынный, серозем

3920

4000

750

2670

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.

Страницы: 1 2 3 4


Прочие статьи:

Рулье Карл
Рулье Карл (1814-1858) - русский зоолог и доктор медицины - родился 8 (20) апреля 1814 г. в Нижнем Новгороде, Российской империи. В 1829 г. Рулье поступил в Московское отделение Медико-хирургической академии, которое 18 августа 1833 г. о ...

Лук-Порей — Allium Porrum
Использование. В растениях содержится около 3% белков, до 12% углеводов, ряд минеральных солей и витаминов. Важным свойством порея является то, что во время зимнего хранения в отбеленном ложном стебле происходит не уменьшение, а значите ...

История и развитие хронобиологии
Хронобиология – наука, изучающая биоритмы. С древних времен хорошо известно, что в зависимости от времени суток листья и лепестки растений могут совершать определенные движения. Еще в 1745 году Карл Линней опубликовал свои «цветочные час ...

Разделы