Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
3) вынос элементов нисходящим движением воды в грунтовые воды и далее в гидрографическую сеть, в конечном счете в океан;
4) принос элементов с грунтовыми водами; 5) циклическое вовле-
101
чение элементов в биологический круговорот веществ Поэтому профиль почв всегда дифференцирован в той или иной степени по химическому составу в отличие от исходных однородных почвообразующих пород Особой спецификой состава отличаются верхние гумусоаккумулятивные горизонты, а также гидрогенноаккумулятивные горизонты разных почв
Химические процессы, протекающие в почвах, весьма сложны и многообразны Их изучением занимается особый раздел почвоведения — химия почв
Глава пятая ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ
Органическое вещество почв — это совокупность живой биомассы и органических остатков растений, животных, микроорганизмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразованных органических веществ почвы — гумуса В органическом веществе почв всегда присутствует какое-то количество остатков отмерших организмов, находящихся на разных стадиях разложения, живые клетки микроорганизмов, почвенная фауна (рис 13)
5.1. Источники почвенного гумуса
Потенциальными источниками органического вещества почв можно считать все компоненты биоценоза, которые попадают на поверхность почв или в толщу почвенного профиля и участвуют в процессах почвообразования
Запасы биомассы биоценозов, ее структура и динамика неодинаковы в разных природных зонах В абсолютном большинстве наземных биоценозов зеленые растения (автотрофы) имеют наибольшую биомассу и годичный прирост (первичную продукцию), превышающую биомассу беспозвоночных животных и микроорганизмов в несколько десятков или сотен раз, а позвоночных животных в несколько тысяч раз Поэтому надземный и корневой опад и продукты метаболизма высших растений дают основной материал, из которого формируется органическое вещество почв Однако специфический химический состав животных и микроорганизмов, высокое содержание в них белков определяют заметную их роль в обогащении органического вещества почв азотсодержащими компонентами
Запасы фитомассы в различных ландшафтах тундровой зоны изменяются от 150 до 2500 г/м2, причем корневая масса превышает надземную в 3—4 раза Биомасса микроорганизмов составляет 10—15 г/м2, почвенных беспозвоночных животных — 1—3, а наземных позвоночных животных — около 0,01 г/м2
102
Подзсл
Рис. 13. Средний состав органического вещества почвы (по Д. Шредеру, 1978,
с дополнениями):
в составе гумуса: 1 — нерастворимый остаток (гумин); 2 — неспецифические вещества; 3 — фульвокислоты; 4 — гуминовые кислоты
В таежно-лесной зоне запасы фитомассы полновозрастных высокобонитетных лесов возрастают до 25—40 тыс. г/м2, причем корневая масса меньше надземной в 3—5 раз. Биомасса микроорганизмов в лесных почвах доходит до 30 г/м2; среди них доминируют грибы. Биомасса беспозвоночных животных (в г/м2) в подзолистых почвах составляет 2—3, в дерново-подзолистых —
7—12, в серых лесных почвах достигает 90.
Травянистая растительность степной зоны накапливает меньшую, чем леса, фитомассу, от 1200 до 2500 г/м2, причем корневая масса превышает надземную в 3—6 раз. Микрофлора степных почв имеет более разнообразный видовой состав: доля грибов снижается, возрастает численность спорообразующих бактерий и актиномицетов. Количество беспозвоночных животных также несколько снижается, до 12—16 г/м2, среди них доминируют по биомассе дождевые черви. Беспозвоночные животные в степной зоне составляют 98% от общей зоомассы.
В пустынной зоне запасы фитомассы резко уменьшаются, причем доля корней в ее составе возрастает и соотношение надземной и подземной массы становится 1:8—1:9. Уменьшается общий уровень и биологической активности почв. Однако в короткие периоды поступления влаги биологическая активность почв может быть высокой.
Химический состав биомассы в значительной мере определяет все последующие этапы новообразования гумуса. В формировании молекул гумусовых кислот принимают участие любые структурные химические единицы органического вещества, освобождающиеся в процессе трансформации отпада и опада. В биогеоценозах разных природных зон неодинаковые запасы и состав фитомассы определяют различия в поступлении в почву белков, углеводов, липидов, и ароматических соединений (рис. 14).
юз
Рис. 14. Средний химический состав организмов (% на сухое вещество):
1 — бактерии; 2 — грибы; 3 — водоросли; 4 — лишайники, 5 — мхи; 6 — хвоя деревьев;
7 — древесина хвойных деревьев; 8 — корни хвойных деревьев; 9 — листья деревьев; 10 — древесина лиственных деревьев; 11 — злаковые травы; 12 — бобовые травы; 13 — корни трав; 14 — беспозвоночные животные; 15 — позвоночные животные; а — зола; б — белки и другие азотсодержащие соединения; в — моно- и олигосахариды; г — це-люлоза; д — другие углеводы; е — липиды; ж — танины и флавоноиды; з — лигнин
5.2. Разложение органических остатков в почве
Исследования процессов распада органических остатков в почвах с целью познания путей формирования гумуса развивались по трем основным направлениям. В первом главное внимание уделяли изменению химизма растительных остатков как главного источника органического вещества (И. В. Тюрин, 1937 С. Ваксман, 1937; М. М. Кононова, 1951, 1964, Л. Н. Александрова, 1980; А.Д.Фокин, 1981). Во втором — исследовали морфологию и скорость трансформации опада и подстилок, главным образом лесных (Р. Е. Мюллер, 1897; Е. Раманн, 1905; Г. Ф. Морозов, 1912; Н. П. Ремезов, 1958; А. Ф. Соколов, 1959; А. Ф. Чертов 1977; В. С. Шумаков; 1941). В третьем — выявляли организмы, участвующие в разложении растительных остатков, и изучали их сукцессии (П. А. Костычев, 1886; В. Я. Частухин и др., 1948, 1953, 1964; Т. Г. Мирчинк, 1976; Н. М. Чернова, 1977; Б. Р. Стри--анова, 1980).
