 |
35. Органическое вещество почвы и его источники. Особенности поступления органических остатков в почвы различных растительных формаций.
|
|
|
|
35. Органическое вещество почвы и его источники. Особенности поступления органических остатков в почвы различных растительных формаций.
Органическое вещество (ОВ) – совокупность (5%) живой биомассы раст, жив, и организмов, (10%) продуктов их метаболизма; отмерших остатков, и (85%) специфических новообразованных в-в – гумуса
Источники ОВ- Источником являются все компоненты биоценоза, однако из-за того, что большая масса биоценоза приходится на растения, то именно растительный опад является главным источником органики (лес)
В лесу, где преобладают древесные растения, ежегодно отмирает лишь часть органического вещества. Большая часть его попадает на поверхность, меньшая – в толщу почвы. Ежегодно опадает примерно 2 – 5 т/га хвои, листвы и тонких веточек, 12 – 15 т/га усохших стволов деревьев и 2 – 3 т/га корней. Моховой и лишайниковые покровы, формирующиеся на поверхности почвы, образуют до 25 – 28 тонн органического вещества на 1 га, из которых отмирающая часть составляет 2 – 5 тонн. Подземной части у них нет, и отмирающие вещество поступает на поверхность почвы. На лугах, особенно у однолетних травянистых растений, отмирают надземная и подземная части растений. Надземная часть образует 2 – 5 т/га травяного войлока, а подземная до 10 – 12 т/га корневого спада.
Некоторое количество органического вещества почва получает за счет массы отмирающих микроорганизмов (0, 1 – 1, 0 т/га) и остатков животных (50 – 400 кг/га).
Время поступления органического вещества в почву различно. В лесу значительная часть опада поступает со второй половины лета и до поздней осени, вплоть до морозов. Моховой покров отмирает зимой, луговые травы – после первых заморозков, а большая часть степных трав – к середине жаркого лета.
|
|
|
36. Состав органических остатков в почвах различных растительных сообществ и особенности их разложения.
Основную массу их представляют углеводы – сахароза, фруктоза, глюкоза, крахмал, клетчатка. Вместе с органическими веществами в почву поступают азотсодержащие соединения – аминокислоты, белки, алкалоиды, а также лигнин, дубильные вещества, смолы, органические кислоты (щавелевая, лимонная, винная). Любые органические остатки, попадающие в почву или находящиеся на ее поверхности, разлагаются под воздействием микроорганизмов и почвенной фауны, для которых они служат строительным и энергетическим материалом. Процесс разложения органических остатков слагается из двух звеньев – минерализации и гумификации.
Минерализация– распад органических остатков до конечных продуктов – воды, диоксида углерода и простых солей. В результате минерализации происходит сравнительно быстрый переход различных элементов (азот, фосфор, сера, кальций, магний, калий, железо и др. ), закрепленных в органических остатках, в минеральные формы и потребление их живыми организмами следующих поколений. Гумификация – совокупность биохимических и физико-химических процессов трансформации продуктов разложения органических остатков в гумусовые кислоты почвы. Итог гумификации – закрепление органического вещества в почве в форме новых продуктов, устойчивых к микробиологическому разложению, служащих аккумуляторами огромных запасов энергии и элементов питания. – сухого вещества; - углерод-45%; кислород-42; водород- 6, 5;
азот-1, 5; зональные элементы.
37. Роль животных и микроорганизмов в разложении органических остатков.
Разложение – процесс распада сложных макромолекулярных органических соединений на более простые. Данный процесс довольно сложен и включает в себя физико-механические, биологические и химические аспекты. Ведущую роль в разложении играют микроорганизмы.
|
|
|
Опавшие части растений, тела умерших животных и микроорганизмов начинают разлагаться сначала под влиянием собственных ферментов окисления — оксидаз, оставшихся в органических клетках. Затем в этот процесс вступают живущие в почве микроорганизмы (бактерии, грибы, водоросли) и другие представители почвенной фауны, которые используют органическое вещество в качестве пищи.
Большая часть бактерий и грибов требуют для своего существования водорастворимые органические соединения, в то время как основная масса растительных остатков, поступающих в почву, состоит из нерастворимых в воде веществ: клетчатки, лигнина, белков, жиров и др. Поэтому микророганизмы с помощью выделяемых ими ферментов подвергают эти вещества гидролизу, в результате чего клетчатка распадается на молекулы глюкозы, белки — на аминокислоты, гемицеллюлоза — на сахара и т. п.
В почве преобладают 3 их группы: бактерии, грибы, водоросли.
*Бактерии – большинство гетеротрофы, аэробные организмы. Они выполняют ряд биохимических процессов: нитрификацию, аммонификацию, окисление. Скорость такого разложения максимальна, но они не способны разлагать некоторые органические соединения (смолы). Бактерии доминируют в почвах с высокой температурой.
*Грибы – в почвах больше плесневых грибов. Грибы обладая мощным ферментативным аппаратом способны разлагать практически все органические вещества, но с меньшей скоростью.
*Водоросли – в почвах три группы: сине-зеленые – в тропических почвах, зеленые, диатоловые – на севере. Непосредственно в разложении они не участвуют, а служат пищей простейшим.
Основная масса микроорганизмов обитает в верхних горизонтах: подстилке, а также вблизи корней. Общая численность микроорганизмов и их групповой состав с севера на юг заметно изменяется.
Безпозвоночные – измельчают растительные остатки, что делает их доступнее микроорганизмам. Затаскивают в глубь почвы, что ускоряет разложение. Преобладают черви.
Позвоночные – их роль менее значима хотя они и участвуют в круговороте веществ, обогащают органическим веществом и азотом, а их экскременты являются очагами повышенной микробиологической активности.
|
|
|
