Название: Экологические аспекты концепции устойчивого развития(Бардаханов С. П. )

Жанр: Гуманитарные

Просмотров: 1218


2.1.3. экосистема почвы

     Рассмотрим, из каких компонентов состоит почва. В нее входят: минеральные частицы; детрит, т. е. мертвое органическое вещество на разных стадиях разложения; множество живых организмов, формирующих сложную пищевую сеть.

     Минеральная часть почвы состоит из песка, пыли и глины, которые, прежде всего, разделяются по размерам частиц. Условно говоря, песок – это частицы размером более 50 микрон, пыль – размером более 2 микрон, а глина размером менее двух микрон. Чем крупнее частицы, тем лучше инфильтрация и аэрация. Однако водоудерживание и ионообменная емкость тем лучше, чем меньше частицы, поскольку суммарная поверхность частиц возрастает, а молекулы воды и ионы биогенов адсорбируются на поверхности частиц. Поэтому с точки зрения механического состава наилучшей является пылеватая или суглинистая почва, минеральная часть которой содержит около 40 \% песка, 40 \% пыли и 20 \% глины.

     В реальных почвенных экосистемах минеральная часть не самое главное. В процессе развития каждой экосистемы она обогащается другими, гораздо более важными компонентами.

     Наиболее важный из них – гумус, которым называется остаток органического вещества после потребления детрита. Примером является вещество, оставшееся после того, как по древесине, грубо говоря, прошли все детритофаги (древоточцы, грибы, черви, бактерии). Все эти организмы, а их бесчисленное множество, не только преобразуют детрит в гумус, но и перемешивают его. В частности, через пищеварительный тракт дождевых червей на одном гектаре проходит более 30 тонн почвы в год. Таким образом гумус соединяется с минеральными частицами почвы и формируется то, что называется почвенной структурой. Итак, почва состоит из комков, образованных минеральными частицами и соединенных гумусовыми веществами.

     В мире в последнее десятилетие интенсивно развивается целый ряд научных направлений, которые объединяются под одним названием «Нанотехнологии». Предметом нанотехнологии являются самые различные системы как неорганического, так и органического происхождения. Характерные размеры первичных частиц в них имеют размер, меньший 100 нанометров (нанометр равен одной тысячной микрона, или 10–9 метра). Важно то, что такие геометрические размеры сравнимы с одной или несколькими физическими константами вещества, например, длиной свободного пробега молекул, размером домена, и т.д., кроме того, количество атомов, находящихся на поверхности частицы и внутри ее, есть величина одного порядка. В результате в веществе начинают проявляться квантово-механические эффекты, и материалы часто проявляют неожиданные с точки зрения здравого смысла свойства. Гумус, так же как песок, пыль и глина, в значительной мере уже являются неорганической частью почвы. Однако размеры частиц в гумусе на несколько порядков меньшие, поэтому здесь можно усмотреть аналогии с «нанотехнологиями». Вследствие малых размеров частицы гумуса представляют собой легко усваиваемые продуцентами биогены при минимальном использовании растворителя или воды. Кроме того, они обладают высокой поверхностной активностью, которая поддерживает ряд свойств идеальной почвы.

     Образование почвенной структуры с высоким содержанием гумуса и происходит в основном в зоне деятельности почвенных организмов, в среднем толщина ее составляет 30 см. Этот слой называется пахотным, а нижележащий слой – подпочвой.

     Как и все экологические связи, взаимоотношения между почвой и растительностью все время поддерживают динамическое равновесие в системе, стационарного состояния не существует. Если по каким-то причинам равновесие нарушено, то происходит деградация почвы, а это влечет нарушение функционирования всей более или менее крупной экосистемы вследствие разрушения трофических связей.