1.4. Экологические функции почвенного покрова

1.4. Экологические функции почвенного
покрова
Схема !
Среди этих функций особый интерес
представляет роль почвы как среды обитания
и фактора биологической эволюции. Роль
почвы как среды обитания для растений и
животных проявляется прежде всего в том,
что именно с ней связано существование
большинства видов живых организмов,
именно с ней связано образование основной
массы живого вещества планеты.
Большое многообразие животного мира почв, является с
одной стороны следствием особенностей почвы как среды
обитания, в частности ее буферности (способность
противостоять резким изменениям основных своих параметров),
а с другой стороны - значительного разнообразия условий в
пределах почвенного профиля, где каждый горизонт это особая
экологическая ниша. Благодаря этим особенностям почвенные
животные, с одной стороны, защищены от экстремальных
воздействий факторов внешней среды, а с другой - обладают
возможностью выбора подходящих условий в пределах
профиля, что позволяет им избегать дальних и длительных
миграций.
Одной из характерных особенностей эволюции животного мира
явилось постепенное освоение животными наземного образа жизни, в
том числе – освоение воздушной среды, требовавшее, как правило,
радикальных адаптационных изменений организма.
И эти изменения были бы весьма трудно осуществимы, если бы
имел место сразу резкий переход от жизни в водной среде к обитанию
на поверхности Земли без промежуточного звена – почвы.
Представляется, что для ряда групп животных такой переход оказался
бы невозможным или потребовал бы гораздо больше времени. А это в
свою очередь привело бы к общему снижению темпов биологической
эволюции и ее упрощению. Иными словами, без почвы оказалось бы
невозможным то разнообразие наземных форм жизни, которое имеет
место в настоящее время. Однако антропогенные воздействия на
биосферу, приводящие к негативным последствиям в почвенной
оболочке, ослабляют ее роль как благоприятной среды обитания для
многих групп организмов, что с неизбежностью приводит к снижению
биоразнообразия.
В группе гидросферных функций почв
различают: 1) трансформация почвой поверхностных
вод в процессе их превращения в грунтовые; 2)
участие почвы в формировании речного стока и
влияние ее на биопродуктивность водоемов за счет
приносимых почвенных соединений; 3) работа почвы
в качестве сорбционного барьера, защищающего
акватории от загрязнений и др.
• Группа атмосферных функций почв
включает в себя: 1) поглощение и отражение
почвой солнечной радиации;
2) регулирование влагооборота атмосферы;
3) поставку в воздушную оболочку твердого
вещества и микроорганизмов; 4) поглощение
и удержание некоторых газов от ухода в
космическое пространство, 5) регулирование
газового режима атмосферы.
• Значительное воздействие почвы на состав атмосферы
обусловлено целым рядом факторов.Среди этих факторов
следует прежде всего отметить следующие.
• 1. Положение почвы на стыке с атмосферой и ее пористость
(количество пор в ней составляет 10-60% объема). Благодаря
этим факторам а также активному выделению газов почвенной
биотой газообмен между воздухом и почвой совершается
весьма интенсивно.
• 2. Сильное различие состава газовой фазы почвенного покрова
и атмосферы. По составу почвенный воздух отличается от
атмосферного в десятки и сотни раз, несмотря на интенсивный
газоообмен между ними. Это связано с тем, что и потребление и
продуцирование газов почвой осуществляются весьма быстро
благодаря интенсивной деятельности почвенной биоты.
При оценке влияния почвы на состав приземного
слоя атмосферы необходимо учитывать также
существенные различия газовой фазы почв разных
ландшафтных зон Земли. Это, в частности,
отчетливо прослеживается на примере СО2. Торфяноглеевые почвы тундры выделяют около 0,4 т/га СО2 в
год, подзолистые хвойных лесов - 3,5-30 т/га, бурые и
лесные широколиственных лесов - 20-60 т/га,
степные черноземы - 40-70 т/га, ферраллитные
субтропиков и тропиков – 50-90 т/га.
Таким образом, почвенный покров Земли
служит одним из важных регуляторов
газового состава воздушной оболочки и
показателем этого является как выделение
почвой многочисленных газов в атмосферу,
так и не менее эффективное поглощение их
почвой.
Следует особо отметить, что почва
поглощает газы не только из надземной
атмосферы, но и газы, выделяющиеся из
недр Земли (из подземной атмосферы).
Работы микробиологов показали, что в почве
распространена микрофлора, которая способна окислять как
жидкие так и газообразные углеводороды. Причем повышенные
концентрации бактерий, окисляющих углеводороды, были
обнаружены в почве над залежами нефти и газа. В то же время
в приземном воздухе этих районов до вскрытия месторождений
углеводороды отсутствовали, что свидетельствует об
эффективности работы так называемого бактериального
фильтра. Там, где в районе промыслов уничтожается почвенный
слой, а вместе с ним и защитный бактериальный фильтр,
содержание углеводородов в приземном воздухе достигает
десятых долей, а иногда и нескольких процентов.
Таким образом, можно
констатировать, что газорегуляторная
функция почвы во всех ее проявлениях
в значительной степени поддерживает
атмосферу в определенном режиме,
который сформировался в ходе
длительной эволюции газовой оболочки
Земли.
Литосферные функции почв включают в
себя: 1) биогеохимическое преобразование
верхних слоев литосферы главным образом в
результате почвообразовательного процесса;
2) роль почвы как источника вещества для
образования минералов, пород, полезных
ископаемых; 3) вклад почвы в защиту
литосферы от чрезмерной эрозии, в
обеспечение ее нормального развития.
Значение почвы в агроэкосистемах состоит в следующем:
1) Почва представляет собой жизненное пространство,
обеспечивающее обитание живых организмов.
2) Почва является механической опорой произрастающей на
ней растительности.
3) Незаменима роль почвы как хранителя семян.
Способность почвы хранить семена в течение нескольких лет
без потери всхожести объясняется наличием веществ,
тормозящих прорастание семян. Тем самым в природе
поддерживается способность к обновлению растительных
популяций.
4) Почва аккумулирует необходимые для жизнедеятельности
населяющих ее организмов, в том числе первичных
продуцентов, воду, питательные и энергетические вещества, что
в значительной степени определяет ее плодородие.
• 5) Почва — своеобразный склад ферментов. В ней находятся
все известные в живых организмах ферменты, в том числе
определяющие почвенное плодородие и ее «здоровье» —
пероксидазы, нитрогеназы, нитратредуктаза, каталаза и др.
Работа этих ферментов определяет азотный режим почвы,
доступность элементов питания, а также способность почвы к
детоксикации различных поллютантов.
• 6) Почва регулирует гидротермический режим, что позволяет
населяющим ее организмам сохранять свою жизнедеятельность
при экстремальных значениях температуры и влажности вне
почвенного покрова.
• 7) Почва выполняет санитарную функцию. Высокая
самоочищающая способность почвы за счет обитающей в ней
биоты обеспечивает обезвреживание многих патогенов и
токсикантов, что положительно влияет на качество
сельскохозяйственной продукции, состояние окружающей
природной среды.
•
•
8) Почве присуща информационная функция. Агрономам известно,
например, что переход весной температуры почвы через +5 °С
стимулирует активизацию (увеличение подвижности) азота, фосфора,
калия, т. е. указанный предел температуры служит «сигналом» к
началу потребления питательных элементов в связи с наступлением
вегетационного периода. От особенностей почвенного покрова зависят
«поспевание почвы», продолжительность вегетационного периода в
различных экологических условиях. Почва выступает в качестве
биохимического барьера. Способность поглощать различные
соединения, в том числе токсичные, позволяет ей выполнять роль
химического санитара окружающей среды и тем самым предотвращать
поступление загрязнений в сельскохозяйственную продукцию.
9) Нельзя не обратить внимание на еще одно уникальное свойство
почвы — «память» (способность хранить долговременную
информацию об экологическом состоянии территории). Это очень
важно для мониторинга и геоэкологического прогнозирования.