Экологические функции почв.
Проблема экологических свойств почв представляется как синтез двух важнейших категорий почвенных функций – биогеоценотические (экосистемные) и глобальные (биосферные).
Почвенное звено во взаимоотношении геосфер Земли является одним из центральных, поскольку появляется все больше доказательств исключительного значения почвы в нормальном функционировании поверхностных оболочек Земли.
1. Гидросферные функции почв
1). Участие почвы в формировании речного стока и водного баланса.
- В зависимости от фильтрационной и водоудерживающей способности почв изменяется соотношение поверхностного и подземного стоков. Если эти показатели малы, то полный речной сток почти равен атмосферным осадкам и состоит из поверхностных вод, а питание подземными водами слабое. И наоборот.
- В зависимости от генетического типа почв изменяется поверхностный сток (минимум на черноземах, т. к. у них наибольшая водопроницаемость)
- От почвы зависит, какая часть атмосферных осадков поступит с водоразделов реки в виде поверхностного стока, а какая – в виде грунтового, что в значительной степени определяет равномерность питания рек.
2). Трансформация атмосферных осадков в почвенно-грунтовые и грунтовые воды
Грунтовые воды – подземные воды, расположенные ниже почвенной толщи и дренируемые реками.
Почвенно-грунтовые – если зеркало таких вод постоянно или временно располагается в пределах почвенного профиля.
v Изменение химического состава вод при прохождении А.О. через почвенный профиль
v Изменение газового состава А.О., так как окисление органики (расход О2 и выделение СО2) в итоге обогащение растворами карбонатов
v Обогащение А.О. химическими соединениями почв в зависимости от типа почв.
3). Почва как фактор биопродуктивности водоемов.
В результате привноса почвенных соединений водоемы получают большое количество биофильных элементов и гумуса – эвтрофирование.
4). Почвенный защитный барьер акваторий
Почвы благодаря своей огромной активной поверхности в состоянии поглощать многие вредные соединения на пути их миграции в водные экосистемы, а также снижать избыточное количество биофильных элементов.
НО! Возможности сорбционной функции почв не беспредельны – они снижаются возросшими антропогенными «нагрузками».
2. Атмосферные свойства почв
1) Почва как фактор формирования и эволюции газового состава атмосферы
vОпосредованное влияние – функционирование наземных биоценозов (которые контролируют многие параметры атмосферы – содержание О2, СО2, микрогазов и др.) зависит от свойств почв.
vПрямое – газообмен между почвой и воздушной оболочкой (В. И. Вернадский говорил: «газы биосферы те же, которые создаются при газовом обмене живых организмов»).
2) Почва – регулятор газового состава современной атмосферы
Существенное воздействие почвы на газовый состав атмосферы обусловлено также сильным различием их газовой фазы. Хотя почвенный воздух и отличается по составу в десятки и сотни раз от атмосферного; происходит высокоскоростной взаимообмен с ним.
3) Почва – источник и приемник твердого вещества и микроорганизмов атмосферы
Двустороннее движение твердого вещества и микроорганизмов в системе почва – атмосфера (они попадают в воздушную оболочку с почвенной поверхности, а спустя некоторое время вновь возвращаются на нее, переместившись на большое расстояние) обусловлено потоками воздушных масс значительной силы, способных отрывать мелкозем.
4) Влияние почвы на энергетический обмен и влагооборот атмосферы
Воздействие почвы на тепловой режим атмосферы определяется поглощением и отражением почвенной солнечной радиации (динамика тепла и влаги в нижних слоях атмосферы).
Почва способствует увеличению общего количества водяного пара, поступающего в атмосферу и, посредством местного круговорота, выравнивает процесс водообеспечения ландшафтов.
3. Литосферные функции почв
1) Почва – защитный слой и фактор развития литосферы
Почвенно-растительный чехол защищает поверхность литосферы от мощного фронтального эрозионного воздействия текучих вод (в его отсутствие произошло бы). Почва уравновешивает процессы развития литосферы (эндо- и экзогенные факторы ее эволюции, внутренние и внешние источники энергии литосферы).
2) Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы
v Косвенная роль – без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно
v Непосредственное участие – почва – поставщик органических кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнедеятельности м/о мобилизуют химические элементы, законсервированные в кристаллических решетках (пример: микробиологическая деструкция минералов на ранних стадиях почвообразования).
3) Почва – источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых
Исходное накопление органогенного материала на поверхности Земли и последующая его трансформация в более глубоких слоях приводит к образованию органогенных полезных ископаемых – торфов, углей, нефти находящихся в тесной связи с почвообразованием и выветриванием находится формирование минеральных полезных ископаемых.
4) Передача аккумулятивной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.
Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы).
4. Общебиосферные функции почв
1) Почва как среда обитания для организмов суши
v Биомасса живого вещества много больше биомассы океана
v Почвенная среда обитания – аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши
2) Роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы
v Характер почвенного покрова определяет обособление зон, хотя основной фактор формирования географических зон
3) Почва – связующее звено биологического и геологического круговоротов
Биокруговорот направлен на аккумуляцию и удержание элементов на водоразделах, а в геологическом круговороте доминирует одно направление потока вещества – снос на плакорах и накопление в акваториях.
При нарушении почвенного покрова биокруговорот ослабляется, а геологический круговорот усиливается.
4) Почва как фактор биологической эволюции
Почва – промежуточная среда (м/д водной и воздушной) через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному без резкого изменения организации живого.
Функции почвы в наземных экосистемах
v Источник элементов питания
v Механическая опора растений
v Жизненное пространство, жилище и убежище
v Депо семян и других зачатков
v Почвенный мелкозем сорбирует м/о (больше те почвы, у которых более тяжелый мех. состав и более высокое содержание гумуса)
v Функция стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов (поступающие в почву разнообразные продукты метаболизма растений, м/о и животных могут стимулировать или угнетать жизнедеятельность живых организмов).
Информационные функции почв
v Память биогеоценоза (ландшафта)
Почва является отражением изменения окружающей среды, так как она полностью зависит от условий среды
v Функция сигнала для сезонных и других биологических процессов
Параметры почвы – тепловой, водный, пищевой, солевой режимы – изменяются периодически. Определяет «включение» различных процессов.
Санитарная функция (переработка ежегодно попадающих отходов жизнедеятельности организмов, растительного опада, посмертных останков животных).