Проблема экологических свойств 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.

• Изменение химического состава вод при прохождении А.О. через почвенный профиль
• Изменение газового состава А.О., так как окисление органики (расход О₂ и выделение СО₂) в итоге обогащение растворами карбонатов
• 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

• Опосредованное влияние – функционирование наземных биоценозов (которые контролируют многие параметры атмосферы – содержание О₂, СО_2, микрогазов и др.) зависит от свойств почв.

• Прямое – 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
• Косвенная роль – без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно
• 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

• Биомасса живого вещества много больше биомассы океана

• Почвенная среда обитания – аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши
1. Роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы

1. 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

2. Источник элементов питания
3. Механическая опора растений
4. Жизненное пространство, жилище и убежище
5. Депо семян и других зачатков
6. Почвенный мелкозем сорбирует м/о (больше те почвы, у которых более тяжелый мех. состав и более высокое содержание гумуса)
7. 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

• Память биогеоценоза (ландшафта)

Почва является отражением изменения окружающей среды, так как она полностью зависит  от условий среды

• 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).