Роль вищих рослин у грунтоутворенні
Міністерство
освіти і науки України
Національний
педагогічний університет імені М. П. Драгоманова
Інститут
природничо - геогрфічної освіти та екології
Реферат
на тему: «Роль вищих рослин у грунтоутворенні»
Підготувала
студентка 23 Еко
групи
Інституту
природничо-
географічної освіти
та
екології
Левчук Оксана
Київ
- 2014
Вступ
Формування ґрунту можливе лише при поселенні на
материнській породі продуцентів органічної речовини. Такими продуцентами на
Земній кулі є вищі рослини. Саме цим організмам і належить провідна роль у
процесах ґрунтоутворення. Відмерлі рештки вищих рослин, перетворені
мікроорганізмами і тваринами, становлять основну масу органічної частини
ґрунту. Отже, зелені рослини - основне джерело органічних речовин для ґрунтоутворення.
Зелені рослини суші щороку продукують близько
5,3-1011 т біомаси. Частина цієї біомаси у вигляді відмерлих решток коренів і
надземних органів щорічно надходить у ґрунт. Частина рослинного опаду
розкладається мікроорганізмами, а друга частина накопичується у вигляді лісової
підстилки і степової повсті. Кількість біологічної маси, яка надходить у ґрунт,
залежить від типу рослинності і кліматичних умов.
Засвоєння хімічних елементів ґрунту корінням
вищих рослин, синтез органічних речовин, повернення їх у ґрунт і розкладання їх
мікроорганізмами є основними ланками біологічного кругообігу речовин. З раніше
зазначеного видно, що зелені рослини - основний агент біологічного кругообігу,
а ґрунт виступає його ареною. В цьому полягає друга функція рослин як ґрунтоутворювачів.
Біологічний колообіг речовин і участь в ньому
рослин
Для постійного існування біосфери, для
запобігання припинення розвитку життя на Землі у природі повинні постійно
відбуватись безперервні процеси перетворення її живої речовини.Біологічний
колообіг - це багаторазова участь хімічних елементів у процесах, які протікають
у біосфері.
У біосфері відбувається постійний колообіг
активних елементів, які переходять від організму до організму, у неживу природу
і знову до організму. Елементи, які вивільняються мікроорганізмами при гнитті,
надходять у ґрунт і атмосферу, знову включаються в колообіг речовин біосфери,
поглинаючись живими організмами. Весь цей процес і буде біогенною міграцією
атомів.
Завдяки біотичному кругообігу можливе тривале
існування й розвиток життя при обмеженому запасі доступних хімічних елементів.
Використовуючи неорганічні речовини, зелені рослини за рахунок енергії Сонця
створюють органічну речовину, яка іншими живими істотами
(гетеротрофами-споживачами та деструкторами) руйнується, з тим щоб продукти
цього руйнування могли бути використані рослинами для нових органічних
синтезів.
Розрізняють два типи біогенної міграції, перший
з них здійснюється мікроорганізмами, а другий - багатоклітинними організмами.
Величина міграції першого типу переважає над другим. Людство оволоділо
міграцією третього типу, яка іде під впливом його діяльності.
Крім того, розрізняють великий (геологічний) та
малий (біологічний) колообіги і колообіги різних природних ресурсів (ресурсні
цикли).
Малий біологічний колообіг (трансформація)
речовин в біосфері. В кожній екосистемі колообіг речовин відбувається в
результаті взаємодії автотрофів та гетеротрофів.
Вуглець, водень, кисень, азот, сірка і фосфор та
біля 30 простих речовин, що необхідні для утворення живої речовини, безперервно
перетворюються в органічні речовини або поглинаються в вигляді неорганічних
компонентів автотрофами, а автотрофи використовуються гетеротрофами (спочатку
консументами, а потім деструкторами). Таким чином, біогенні елементи безперервно
циркулюють: розчиняються в континентальних водах, виносяться в моря або
потрапляють в атмосферу, а між цими середовищами відбувається постійний
газообмін, тобто відбувається біологічний колообіг атомів.
Суть колообігу в тому, що утворення живої речовини
і розклад органічної речовини - два боки єдиного процесу. В процесі
біологічного колообігу атоми поглинаються живою речовиною і заряджаються
енергією, а потім залишають живу речовину, віддаючи енергію в оточуюче
середовище. За рахунок біогенної енергії відбувається більшість хімічних
реакцій. Біологічні колообіги можуть бути різних масштабів і різної тривалості
- від швидкого колообігу в ґрунті, річці, озері до тривалого, який обіймає всю
біосферу.
Біологічний колообіг зворотний не повністю,
частина речовин постійно виходить з колообігу і осідає в товщині осадових порід
у вигляді органогенних вапняків, гумусу, торфу і т. п. В результаті колообігу
біосфера (чи інша екосистема) не повертається в початковий стан: для біосфери
характерний поступальний рух, тому символом біологічного циклу є не коло, а
циклоїд (спіраль).
Колообіг кисню.Біогеохімічний цикл кисню є
планетарним процесом, що пов'язує атмосферу і гідросферу із земною корою. Він
відбувається у такій послідовності:
утворення вільного кисню у процесі фотосинтезу в
зелених рослинах;
споживання утвореного кисню для виконання
дихальних функцій усіма живими організмами, а також у реакціях окиснення
органічних решток і неорганічних речовин;
інші хімічні перетворення, що приводять до
утворення таких окиснених сполук, як двоокис вуглецю та вода, та послідовного
їх залучення у новий цикл фотосинтетичних перетворень.
Щорічно зелена рослинність нашої планети
продукує приблизно 300 * 109 т кисню. Близько 75 % цієї кількості виділяється
рослинами суші і трохи більше 25 % - фотосинтезуючими організмами Світового
океану. З кругообігом кисню тісно пов'язане утворення озону. У високих шарах
атмосфери під впливом ультрафіолетової частини сонячного спектра відбувається
іонізація частини молекул кисню й утворюється атомарний кисень, котрий негайно
приєднується до збуджених молекул кисню, утворюючи озон - трьохатомний кисень.
Поглинаючи у процесі утворення значну частину жорсткого ультрафіолетового
випромінювання, озон відіграє величезну захисну роль для всієї біосфери, оскільки
багато з молекулярних структур живих організмів руйнуються під дією жорсткого
ультрафіолету.
Рис. 1. Колообіг кисню.
Колообіг води. Вплив господарської діяльності
людини на колообіг води, або природний гідрологічний цикл, може бути
цілеспрямованим, в інших - випадковим, непередбаченим
Так, кількість опадів в промислових регіонах, як
правило, збільшується. Причиною цього служить велика кількість найдрібніших
частинок мінеральних речовин, прискорюючих конденсацію водяної пари. Інший
приклад - посилення стоку води в результаті знищення рослинного покриву. Як
відомо, рослинний покрив (дерева, трави і ін.) уловлюють і утримують воду, що
просочується в грунт (згадати водну і вітряну ерозію). Знищення рослинності
усилює стік води і може привести до повені (н, у Карпатах). Нерідко людина
штучно перешкоджає стоку річкових і озерних вод, наприклад в океани. В таких
випадках відбувається забруднення води хімічними і біологічними відходами.
Рис. 2. Колообіг води в природі.
Колообіг карбону. Природні сполуки, до складу
яких входить Карбон, постійно зазнають змін, внаслідок яких здійснюється
кругообіг Карбону.
Важлива роль у кругообігу Карбону належить
оксиду карбону(IV), що входить до складу атмосфери Землі. Цей газ надходить в
атмосферу внаслідок багатьох процесів-виверження вулканів, горіння палива,
розкладання вапняку, дихання людини, тварин і рослин. З повітря СО2 у значних
кількостях поглинається наземними рослинами та фітопланктоном Світового океану.
Процес поглинання СО2 відбувається тільки на світлі - фотосинтез, внаслідок
якого утворюються органічні сполуки, що містять Карбон. Внаслідок фотосинтезу в
атмосферу виділяється кисень.
Із рослин, які поїдаються тваринами, Карбон
переходить у тваринні організми. Тварини виділяють Карбон у вигляді
вуглекислого газу під час дихання. Рослини і тварини з часом відмирають,
починають гнисти, окиснюватись і частково перетворюватись на СО2, що
повертається у повітря й знову поглинається рослинами. А частково рослинні та
тваринні рештки у ґрунті перетворюються на горючі копалини - кам'яне вугілля,
нафту, природний газ. Горючі копалини використовують як паливо, внаслідок
згоряння якого СО2 знову повертається в атмосферу.
Вуглекислий газ із атмосфери поглинається також
водою Світового океану й реагує з гірськими породами під час їх руйнування.
Відтак утворюються вапняки, доломіти та інші карбонати. Така різноманітність
процесів забезпечує постійний кругообіг Карбону в природі.
Проте через різке збільшення спалювання різних
видів палива вміст вуглекислого газу в атмосфері дедалі збільшується, а вміст
кисню зменшується. Порушення рівноваги між вмістом кисню й вуглекислого газу в
атмосфері може призвести до так званого «парникового ефекту» (шар СО2 відіграє
таку саму роль, як скло в теплиці). Це доволі загрозливе явище. Річ у тім, що
вуглекислий газ вільно пропускає на Землю випромінювання Сонця, але сильно
затримує теплове випромінювання Землі. Порушується нормальна тепловіддача Землі
у космічний простір, а це спричинює потепління клімату.
Потепління клімату Землі може викликати танення
льодовиків і призвести до підвищення рівня Світового океану. В результаті
позатоплюються всі низько розташовані частини материків - низини, що межують з
океаном і густозаселені. Почнеться танення вічної мерзлоти, що спричинить
заболочування великих територій, випадання рясних дощів, а це позначиться на
сільському господарстві тощо.
Відомо, що головним регулятором співвідношення
вуглекислого газу і кисню в атмосфері Землі є фотосинтез. Ще 50 років тому це
співвідношення було оптимальним: об'ємна частка кисню в атмосфері становила 21
%, вуглекислого газу - 0,03 %. Нині нормальне співвідношення порушується.
Господарська діяльність людини, з одного боку, призводить до посилення викидів
СО2 в атмосферу, а з другого - до знищення «природних лабораторій», в яких
здійснюється фотосинтез, тобто поглинається вуглекислий газ (вирубування лісів,
масова загибель фітопланктону тощо). Отже, нині проблема охорони навколишнього
середовища, у тому числі й повітря, дуже гостра, без її розв'язання людство не
зможе вижити.
Рис. 3. Колообіг Карбону.
Колообіг нітрогену. У природі Нітроген
зустрічається як у вільному стані, так і у зв'язаному. У вільному стані Нітроген
у вигляді азоту входить до складу повітря (об'ємна частка N2 становить 78 %,
масова - 75,6 %). Оскільки азот з повітря витрачається мало, його запаси в
атмосфері залишаються сталими. У вигляді неорганічних сполук Нітроген у
невеликих кількостях є в ґрунті. Проте у вигляді складних органічних сполук -
білків - він увіходить до складу всіх живих організмів, беручи участь у їх
життєдіяльності.
З Нітрогену складається азот N2, його багато в
повітрі. Проте безпосередньо з повітря Нітроген у вигляді азоту засвоюють лише
деякі бактерії, а всі інші організми здатні засвоювати Нітроген тільки у складі
сполук.
Рослини засвоюють Нітроген неорганічних сполук,
які у ґрунті, у вигляді йонів NH4 і NO3. У рослинах здійснюється синтез білків.
Рослини частково поїдаються травоїдними тваринами, і білкові речовини
потрапляють до організму тварин. Під час гниття залишків рослин і тварин під
впливом спеціальних бактерій відбуваються складні біохімічні процеси, внаслідок
яких органічні сполуки, що містять Нітроген, перетворюються на неорганічні
сполуки Нітрогену, які повертаються в ґрунт. Ці сполуки знову засвоюються
рослинами, і цикл перетворень замикається. Прянишников Дмитро Миколайович
(1865-1948) видатний російський учений, академік, спеціаліст у галузі
агрохімії, фізіології рослин і рослинництва. Розробив теорію нітратного
живлення рослин (1916), наукові основи вапнування кислих грунтів, гіпсування
солонців, застосування мінеральних добрив у землеробстві. Встановив, що
нітратний нітроген (NО3-) тільки після відновлення до аміаку може бути
використаний рослиною для синтетичного процесу. Розробив проблему використання
фосфоритів безпосередньо на добриво і довів можливість переробки їх на
суперфосфат, склав фізіологічну характеристику вітчизняних калійних добрив.
Розробляв проблему розміщення добрив у сівозмінах, питання норм, строків і
техніки внесення добрив у грунт, виробництва складних мінеральних добрив.
Крім того, під час грози атмосферний азот
сполучається з киснем, утворюючи NО, що окиснюється киснем повітря до NО2 і
зрештою перетворюється на нітратну кислоту (кислі дощі), яка потрапляє в ґрунт
і там унаслідок взаємодії з мінералами переходить у нітрати.
Зв'язування атмосферного азоту в основному
здійснюється в біосфері за рахунок життєдіяльності бульбочкових бактерій, що
живуть на корінні деяких бобових рослин (конюшина, люцерна, люпин та ін.).
Існують у природі й зворотні процеси: одночасно
відбувається розкладання нітрогеновмісних речовин і виділення вільного азоту в
атмосферу (також робота спеціальних бактерій). Перетворення Нітрогену
органічних сполук на вільний азот відбувається і під час лісових пожеж.
Рис. 4. Колообіг Нітрогену.
Колообіг фосфору. У наземних біогеоценозах
відбувається активний кругообіг фосфору в системі ґрунт > рослина >
тварина > ґрунт. Рослини асимілюють фосфор у вигляді фосфат-іона (РО43-)
безпосередньо із ґрунту і води. Утворені лишки органічного фосфору, одержаного
з їжею, виносяться з організму із сечовиною у вигляді фосфатів. Одночасно деякі
групи бактерій перетворюють наявний у детриті фосфор у фосфат. Як бачимо, в
кругообігу фосфору в біогеоценозі беруть участь лише ґрунт і вода. У зв'язку з
тим що мінеральні сполуки фосфору не розчиняються швидко, а тому майже
недоступні рослинам, останні використовують легкодоступні форми фосфору, які
утворюються із органічних решток рослин і тварин. Проблема полягає в тому, що в
грунт вноситься недостатньо органічних добрив ( приорювання рослинних решток
замість їхнього спалювання, внесення перегною, компосту та ін.). На доступність
фосфору для рослин впливає чимало факторів середовища. Наприклад, у лужному
середовищі фосфат-іони легко з'єднуються з натрієм або кальцієм, утворюючи
нерозчинні сполуки. У кислому ж середовищі фосфат перетворюється в добре
розчинну фосфорну кислоту.
Вищі рослини
як генератор органічної речовини в ґрунтоутворенні
Утворення органічної речовини в основному
пов'язане з фотосинтезом - процесом, що здійснюється в зелених частинах рослин
при участі хлорофілу. Рослини, поглинаючи вуглекислий газ із атмосфери й воду,
синтезують органічна речовина відповідно до схеми:
О2 + 6Н2О + 674 ккал → С6Н12О6 + 6O2
Для здійснення цієї складної реакції
використовується енергія сонячних променів. У клітинах рослин створюються
різноманітні з'єднання-вуглеводи, жири, білки й ін. Щорічно вищі рослини суші
синтезують близько 1010 т сухої органічної речовини. Величина річної
продуктивності рослинності сильно коливається залежно від географічних умов.
При цьому просторовий і генетичний зв'язок між співтовариствами вищих рослин і
певних ґрунтів давно привертала до себе увагу й була відзначена ще М. В.
Ломоносовим.
Від багаторічних деревних порід щороку надходить
у ґрунт лише незначна частина їхньої біологічної маси у вигляді опадання
частин, що відмирають, переважно наземних. Кущова рослинність щорічно втрачає
значно більшу частину своєї біомаси, а трав'яниста відмирає майже повністю.
Для оцінки динаміки органічної речовини в
системі рослини - ґрунт застосовуються наступні показники:
Біологічна маса (біомаса) - загальна кількість
живої органічної речовини рослинних співтовариств. Важливе значення має
структура біомаси - співвідношення органічної речовини в наземних частинах і
коренях рослин.
Мертва органічна речовина - кількість органічної
речовини, що втримується у відмерлих частинах рослин, а також у продуктах, що
накопичились на ґрунті, опад (лісова підстилка, степова повсть, торфяний
обрій).
Річний приріст - маса органічної речовини, що
наростає в підземних і надземних частинах рослин за рік.
Опад- кількість органічної речовини, що щорічно
відмирає, на одиницю площі (звичайно в центнерах на гектар).
Органічна речовина, що відмирає, лісових
співтовариств представлено переважно надземними частинами (хвоя, кора), у той
час як у складі опаду трав'янистих співтовариств важливе значення мають
коріння.
Відношення опаду до біомаси показує, наскільки
міцно втримується даним рослинним співтовариством органічна речовина.
Розрахунки показують, що найбільш міцно втримують органічну речовину ліси
помірного поясу. Наприклад, ялинники північної тайги витрачають на опад 4%
органічної речовини біомаси, ялинники південної тайги - близько 2%. У вологих
тропічних лісах в опад іде 5% біомаси, у саванах- 17%, трав'яниста рослинність
степів витрачає на опад 43-46% всієї біомаси.
Вищі рослини і мікроорганізми грунту
Мікроорганізми, які населяють ґрунт, дуже
різноманітні за складом і за характером біологічної діяльності. Тому їх роль у
формуванні ґрунтів надзвичайно складна і різноманітна. В біосфері вони
здійснюють такі процеси, як фіксація атмосферного азоту, окислення аміаку і
сірководню, відновлення сульфатів і нітратів, акумуляція сполук заліза і
марганцю, синтез в ґрунтах біологічно активних речовин - ферментів, вітамінів,
амінокислот тощо. Мікроорганізми беруть безпосередню участь в руйнуванні
мінералів і гірських порід в процесі біологічного вивітрювання.
Проте основною функцією мікроорганізмів в
ґрунтоутворенні є розкладання органічних решток рослинного і тваринного
походження до гумусоутворення і повної мінералізації.
У процесі ґрунтоутворення беруть участь
бактерії, водорості, лишайники, амеби, мікронематоди, джгутикові, війчасті,
гриби і актиноміцети. Є дані про присутність в ґрунтах неклітинних форм
мікроорганізмів (вірусів, бактеріофагів).
Автотрофні бактерії відігравали важливу роль у
біосфері і ґрунтоутворенні в минулі геологічні епохи до виникнення водоростей і
вищих рослин.
В наш час важливе значення в ґрунтоутворенні
мають бакте-рії-нітрифікатори, які окислюють аміак до нітратів. Енергія, яка
виділяється при окисленні аміаку, витрачається на синтез органічної речовини.
Процес нітрифікації в ґрунтах відбувається у
широких масштабах. Численними дослідами встановлено, що за один рік на 1
гектарі ґрунту нітрифікуючі бактерії здатні утворити до 300 кг солей азотної
кислоти.
В ґрунтах живе два типи азотфіксуючих бактерій,
а саме: вільноживучі (Azotobacter і Clostridium) і бульбочкові (Rhizobium), які
перебувають у симбіозі з бобовими рослинами. Серед рослин родини бобових
виявлено 1300 видів, на коренях яких оселяються бульбочкові бактерії.
Проникаючи у корінь, вони спричинюють розростання тканин, в результаті чого
утворюються пухлини, які після відмирання кореневої системи збагачують ґрунт на
азот.
Першим продуктом азотфіксації є амоній. Він
зв'язується вуглецевими скелетами і в результаті утворюються аміносполуки,
насамперед амінокислоти.
Культурні бобові рослини значною мірою
збагачують ґрунт на азот. Залежно від умов вирощування вони накопичують від 60
до 300 кг/га азоту на рік. Доведено, що 2/3 засвоєного азоту рослини беруть з
повітря за рахунок його фіксації бульбочковими бактеріями і 1/3 - з мінеральних
сполук ґрунту. Продуктивність вільноживучих азотфіксуючих бактерій значно нижча
за продуктивність бульбочкових.
Фіксація азоту мікроорганізмами є планетарний
процес. Він тісно взаємопов'язаний з процесами фотосинтезу і дорівнює йому за
масштабом і значенням у природі. Загальна продуктивність азотфіксації
мікроорганізмами становить 270-330 млн т/рік, в тому числі 160-170 млн т/рік
дає суша і 70-160 млн т/рік - Світовий океан (І. П. Бабаєва, Г. М. Зенова,
1983).
Азот, накопичений мікроорганізмами, протягом
вегетаційного періоду перебуває у формі органічних сполук, переважно у складі
білків. Накопичення відбувається поступово, протягом всього вегетаційного
періоду, а використовується рослинами після відмирання і повного розкладання
мікробних клітин.
Отже, азотфіксуючі бактерії - надзвичайно
важливий фактор ґрунтоутворення і підвищення родючості ґрунту. Використання
біологічного азоту - один з основних шляхів вирішення продовольчої проблеми.
Вищі рослини як концентратори зольних елементів
й азоту в грунті
Своєю життєдіяльністю рослини обумовлюють
надзвичайно важливий процес - біогенну міграцію хімічних елементів.
Основні хімічні елементи всіх органічних речовин
- вуглець, кисень і водень, що становлять близько 90% ваги сухої речовини
рослин. Ці елементи рослини одержують із атмосфери й води. Але в складі рослин
є азот, фосфор, калій, кальцій, натрій, магній, хлор, сірка й багато інші,
тобто майже всі відомі в цей час хімічні елементи. Вони не є випадковими
домішками й забрудненнями, а мають певне фізіологічне значення. Хімічні
елементи, що втримуються в рослинах у досить значній кількості, входять до
складу розповсюджених органічних сполук. На відміну від вуглецю, кисню, водню й
азоту більша частина хімічних елементів, що втримуються в рослинах, при
спалюванні залишається в золі й тому називається зольними елементами. Зольні
елементи витягаються рослинами із ґрунту й входять до складу органічної
речовини. Після відмирання органічна речовина надходить у ґрунт, де під впливом
мікроорганізмів піддається глибокому перетворенню. При цьому значна частина
зольних елементів переходить у форми, доступні для засвоєння рослинами, і
частково знову входить до складу наростаючої органічної речовини, а частина
затримується в ґрунті або віддаляється з фільтрівними водами. У результаті
відбувається закономірна міграція зольних хімічних елементів у системі ґрунт -
рослинність - ґрунт, названий В. Р. Вільямсом біологічним (або малим)
круговоротом.
У процесі тривалої еволюції в різних груп рослин
виробилася здатність поглинати певні хімічні елементи. Тому хімічний склад золи
різних рослин має істотні розходження. Наприклад, у золі злаків виявлена
підвищена акумуляція кремнію, у золі зонтичного й бобових - калію, у золі
лободових - натрію й хлору. Відомий радянський ґрунтознавець-геохімік В. А.
Ковда розрахував склад зольних елементів різних груп рослин..
Неоднаковий хімічний склад золи рослин обумовлює
розходження в складі зольних елементів опада основних рослинних співтовариств.
Як ні важливо для ґрунтоутворення перерозподіл
хімічних елементів у системі біологічного круговороту, однак цим роль вищих
рослин у формуванні ґрунтів не обмежується. Відомо, яке важливе значення має
рослинність для регулювання стоку, ерозії ґрунтів, хоча різні рослинні
угруповання не однаковою мірою охороняють ґрунт від водної й вітрової ерозії.
Рослинний покрив як захисний бар’єр грунту від
ерозії
В залежності від факторів руйнування ерозію
поділяють на водну та вітрову:
. Водна ерозія - це змивання ґрунту поверхневими
водами (дощовими, талими та іригаційними (зрошення та полив). Водна ерозія
буває двох видів:
· Поверхнева - змивається верхній родючий
горизонт ґрунту на значній території;
· глибока - проявляється на крутих схилах,
зумовлює утворення ярів.
Водна ерозія проявляється в основному на
розораних схилах, особливо там, де оранка проводиться вздовж схилу, а не
впоперек. Внаслідок цього виникають поздовжні борозни, по яких стікає тала і
дощова вода. Ситуація значно погіршується, якщо на цих полях засівають просапні
культури. Водна ерозія призводить до значного змивання орного шару, значна
частина якого надходить у водойми, збагачуючи їх біогенами. Крім того, що
зменшується родючість ґрунтів, водною ерозією завдається шкоди сінокосам і
пасовиськам, замулюються річки, псуються гідротехнічні споруди.
Водну ерозію підсилюють:
· вирубування лісів, знищення трав’яного
покриву, розорювання схилів;
· неглибока оранка;
· велика кількість опадів;
· неправильна меліорація.
. Вітрова ерозія (дефляція) - руйнування
ґрунтового шару силою вітру. Вона спостерігається переважно на недостатньо
захищених або зовсім не захищених рослинністю землях, відсутня належна
задернілість поверхні ґрунту. Найшкідливішим видом вітрової ерозії є пилові бурі,
які спричинюються сильними вітрами. Вітрова ерозія поширена в степовій,
пустельно-степовій і пустельній зонах.
У відкритих степових ландшафтах щорічно
внаслідок вітрової ерозії пошкоджується 5-6 млн. га родючих земель.
Вітрову ерозію підсилюють:
· розорювання піщаних і супіщаних ґрунтів;
· вирощування на одній території протягом
декількох років одних і тих самих культур;
· неправильна меліорація.
Причинами прискореної ерозії є:
. Безконтрольне вирубування лісу. Ліс
найефективніше захищає грунт від ерозії, оскільки:
· Коренева система дерев утворює тонке
сплетіння, яке, обплітаючи грунт, дає йому змогу утримувати талу і дощову воду.
· Ґрунт поступово вбирає воду, що підтримує його
вологість. За чудовою властивістю утримувати вологу ліс можна порівнювати з водосховищем.
· З безлісого ґрунту значно швидше (утричі)
випаровується вода.
· Не захищений рослинністю грунт під дією
сонячного випромінювання нагрівається дуже інтенсивно, що спричинює знищення
ґрунтових мікроорганізмів, деяких тварин і рослин, які беруть участь у
створенні гумусу (комах, червів, водоростей, грибів), процесах перетворення
хімічного складу ґрунту та утворення органічних і мінеральних сполук.
· Зменшення площі лісів зумовлює зміни місцевого
клімату на більш сухий, що, у свою чергу, спричинює висушування ґрунту.
. Розорення лук. Трав'янисті рослини мають добре
розвинену кореневу систему, яка на поверхні ґрунту утворює дернину. Вона і
виконує ґрунтозахисні функції.
.Перевипасання худоби небезпечне тим, що:
· Рослинний покрив значно зменшується, тому що
рослини знищуються швидше, ніж завершується нормальний цикл відновлення
пасовища.
· Крім прямого знищення рослин, худоба під час
випасання вибиває грунт кінцівками, внаслідок чого порушується його структура,
він стає пилуватим.
· Поступово рослинність у цих місцях зникає і
через деякий час починає розвиватись ерозія, - особливо швидко утворюються
балки.
· На шляхах перегону худоби, навколо загонів у
ґрунті поступово утворюються невеликі поглиблення, в яких збирається вода,
відтак ерозійні процеси прискорюються.
· Вибіркове поїдання худобою цінних кормових
рослин значно збіднює видовий склад рослинності. Поширюються види, не придатні
для годівлі. Передусім зникають багаторічні рослини, а ті, що залишилися,
однорічні, через свої фізіологічні властивості і гірше розвинену кореневу
систему погано захищають грунт від ерозії.
· Надмірне випасання худоби у напівпустелях або
сухих степах з легкими ґрунтами спричинює руйнування дернини, через що виникає
вітрова ерозія.
.Неправильне ведення землеробства:
· Відсутність сівозміни шкідливе тим, що при
тривалому вирощуванні однієї і тієї самої культури на одному місці грунт більшу
частину року залишається відкритим, не захищеним рослинним покривом від
посиленого впливу сонячного випромінювання, вітру. У ньому при цьому постійно
зменшується вміст необхідних для рослин поживних речовин. Для компенсації
нестачі елементів живлення, як правило, використовують мінеральні добрива.
Запаси органічної речовини, необхідної для збереження структури і властивостей
ґрунту, не поповнюються. Через це грунт виснажується, погіршується його
структура, посилюється вітрова і водна ерозія.
· Неправильне розорювання схилів - це,
передусім, поздовжнє розорювання схилів, навіть невисоких, яке спричинює
змивання частинок ґрунту
Ерозія ґрунту - процес не зворотній, все що
винесено з ґрунту водою чи вітром, назавжди втрачено для землеробства.
Загальна площа еродованих та ерозійно
небезпечних земель в Україні становить понад 17 мли га. Часто виявляються різні
типи ерозії одночасно. Водна ерозія набула поширення на зрошуваних землях у
вигляді площинного змиву та намиву ґрунту, розмиву полинних борозен. Найбільша
площа змитих ґрунтів припадає на Луганську, Вінницьку, Дніпропетровську,
Одеську області, де цей показник сягає 53-66 % від загальної площі ріллі.
Боротьба з ерозією ґрунту - дуже важливий
процес. Усі заходи боротьби з ерозією ґрунту мають бути спрямовані на те, щоб
припинити або зменшити змивання, розмивання і видування ґрунту до розмірів, які
б давали змогу відновити стан ґрунтів у процесі природного ґрунтоутворення.
Крім того, при розробці та здійсненні системи заходів боротьби з ерозією слід
передбачати не тільки припинення ерозійних процесів, а й обов'язкове
відновлення родючості еродованих ґрунтів, тобто слід ліквідувати причини ерозії
та її наслідки.
Висновок
Ґрунтоутворення - біологічний процес. Він
починається з поселення на гірській породі живих організмів. В.І. Вернадський
вважав, що організми найбільш могутній фактор ґрунтоутворення. У грунті живуть
представники всіх царств природи: рослини, тварини, гриби і мікроорганізми.
Бактерії, гриби, лишайники, водорості готують субстрат для вищих рослин, який є
провідним у процесі ґрунтоутворення.
Основну біомасу на земній кулі створює вища
рослинність, тому вона відіграє найважливішу біологічну роль у ґрунтоутворенні.
Зелені рослини - єдине першоджерело органічної речовини в грунті. Головна їх
функція - забезпечення біологічного кругообігу речовин, тобто поглинання з
грунту елементів живлення і води, синтез органічної маси, повернення її в грунт
після закінчення життєвого циклу.
Характер участі рослин у ґрунтоутворенні
різноманітний і залежить від типу рослинності. Фітомаса утворена вищими
рослинами, дуже мінлива і залежить від типу рослинності та умов її формування.
Біомаса деревинних рослин збільшується від високих широт до низьких, а
трав’янистої рослинності знижується від степів і лук до сухих степів.
Кожен тип рослинності відіграє свою певну роль у
ґрунтоутворенні, тому що склад органічної речовини, надходження її до грунту,
процеси її розкладу, взаємодія з мінеральною частиною грунту - різні. Оскільки
рослинний покрив на Землі має чітко виражену зональність, то це є однією із
причин зональності грунтового покриву.
Література
Грунтознавство.
Підручник. За редакцією Д.Г. Тихоненко - К., Вища освіта, 2005 р.
Географія
грунтів з основами ґрунтознавства. За редакцією І.Б. Чорний - Київ, 2005
вища рослина колообіг грунт
Конспект
лекцій з ґрунтознавства. Укладач Мартинова О.А., Донецьк, 2010р.
Назаренко
І.І., Польчина С.М., Нікорич В.А. Ґрунтознавство. Чернівці - 2004р.