Экологические функции почвы

Почва обладает экологическими функциями и способствует существованию всех форм жизни биосферы. (Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин)

Возникновение и эволюция биосферы связано с образованием сначала протопочвы, а затем настоящей почвы.

Заселение минеральной матрицы кластерами (гиперциклами) и превращение минеральной матрицы в органоминеральную есть процесс формирования экологических функций

Экологические функции почв - содействие почвы жизни биоты

1. Почва - место обитание биоты

2. Почва - источник пищи

3. Почва - источник воды

4. Почва - санитар биосферы

5. Почва - регулятор состава атмосферы и гидросферы

6. Почва - хранитель генофонда

7. Почва основа жизни человека

Биомасса (т) суши составляет более 99% от всей биомассы планеты

2.42 • 1210

93•10

Экологические функции почвы более емкие и более продуктивные по сравнению с экологическими функциями мирового океана.

Вода - необходимый компонент жизни, но снабжение живых организмов водой - это экологическая функция водоемов и почвы.

Почва - источник пищи для всего живого

Главное разделение биоты1. Автотрофы (зеленые растения, хемобактерии)2. Гетеротрофы - животные, микроорганизмы, грибы3. Человек - станет ли он автотрофом?

растения

Микроор-

ганизмы.животные

почва

Четыре царства природы и их взаимоотношение

Человек создал на Земле свое царство, подчинив себе все ресурсы планеты, заставив экологические функции обслуживать себя.

В.И. Вернадский считал, что постепенно человек станет автотрофом, т.е. он будет в промышленном масштабе осуществлять синтез ( в том числе и фотосинтез) продуктов питания.

Шарден де Тейер считает, что человека сменит «высший разум»

Осушение вырубки деревьями

Растение - организатор экосистем и биосферы в целом, как планетарной экосистемы.

Второй главный организатор - микроорганизмы и грибы.

Животные - деструктуры созданного автотрофами органического вещества.

Суша занимает 149 млн. кв. км или 14900млн га.

При средней продуктивности 10 т/га в год производится

149000 т органического вещества. 12

За последние 100 млн. лет произведено 149 •10 т

При плотности органического вещества 0.1 т/куб. м13

оно имело бы объем 149 •10 куб. м или 149 млрд.

куб. км на каждом кв. км -1 млрд. куб км органического вещества.

Животные - как деструкторы органического вещества - необходимый компонент для жизни биосферы

Почва - главный «дом» , где живет большинство деструкторов органического вещества

На производство одной тонны фитомассы тратится 1000 т воды.

Без воды нет жизни. Но на суше обеспечение биосферы водой происходит через почву.

Влагоемкость почвы и способность ее сохранять воду - главное условие жизни растений на суше.

Мусор планеты и почва - санитар планеты

Но опасность биосфере представляет человек со своим мусором, среди которого много чужеродных для природы материалов (всевозможная синтетика, бумага, и пр.) - «ксенобиотики»

Часть из них нейтрализует почва и почвенная биота.

Цикл углерода и воды в биосфереЦикл углерода и воды в биосфере

СО2

Фитофаги и др. по пищевым цепям

СО2

дыхание

А1

СО2

В

О

н2о н2о

Транспи-рация

Н2О

Зарастание курумовЗарастание курумов

Горная порода приобретает экологические функции

Поселение растений на мелкоземе в трещинах плотных пород имитирует выветривание и индуцирует накопление рыхлого субстрата при заносе его ветром

Превращение отложения в почву - приобретение отложениями экологических функций

Первое поселение живых организмов на рыхлой горной породе превращает ее в почву.

Проявление у горной породы экологической функции превращает ее в почву

Образовавшаяся экосистема усиливает почвообразование (положительная обратная связь)

СxRy NxRy SxRy K Ca PxRy

Почвенный гумус, почвенная матрица, почвенные горизонты

Обратная положительная связь - растения и животные ускоряют

почвообразование

Биота формирует почвенную структуру, усиливает экологические функции почв, создает глобальную и локальную системы биосферы

ель береза2 м

40 см

Сохранение генофонда в почве

После изоляции участка почвы от влияния корней березы и ели проросли несколько растений.

По данным В.В. Петрова почва может несколько десятков лет сохранять всхожесть семян, в то же время не давая им прорастать.

Только получив информацию, о возможности существования данного растения, почва дает сигнал семени к прорастанию

Один гектар может дать:

10 т пшеницы,

15 т риса

12 т сена

50 т свеклы и картофеля

1 га прокормит 60 человек

Может быть местом поселения или работы 1000 чел

1. В мире есть тела , объекты, обладающие экологическими функциями.

2. Среди них особенно выделяется почва, обладающая наиболее полным набором экологических функций

3. Поселение растения на горной породе приводит к проявлению экологических функций и возникновению почвы.

3. Сельское хозяйство упрощает набор экологических функций почвы, поэтому фермер вынужден вносить удобрения и пестициды.