в качестве самостоятельной науки экология начала развиваться 5. направление движения естественному отбору диктует 6. Факторы окружающей среды, воздействует на организм 7. Группа экологических факторов, обусловленная влиянием живых организмов 8. Группа экологических факторов, обусловлена влиянием живых организмов 9 . Группа экологических факторов, обусловленная влиянием неживой природы 10. Фактор неживой природы, дающий толчок сезонным изменениям в жизни растений и животных. 11. способность живых организмов иметь свои биологические ритмы в зависимости от длины светового дня 12. Самый значимый для выживания фактор 13. Свет, химический состав воздуха, воды и почвы, атмосферное давление и температура относиться к факторам 14. строительство железных дорог, распашка земель, создание шахт относяться 15. Хищничество или симбиоз относиться к факторам 16. растения длинногодн обитают 17. растения короткого дня обитания 18.растени тундры относиться 19.РАстения полупустынь,степей и пустынь относиться 20. Характерный показатель популяции. 21. Совокупность всех видов живых организмов, населяющих определенную территорию и взаимодействующих между собой 22. Наиболее богатая видовым разнообразием экосистема нашей планеты 23. экологическая группа живых организмов, создающих органические вещества 24. экологическая группа живых организмов,потребляющие готовые органические вещества, но не проводящих минерализации 25. экологическая группа живых организмов,потребляющих готовые органические вещества и способствующих полному превращению их в минеральные вещества 26 . полезной энергии на следующий трофический(пищевой) уровень переходит 27 . консументы I порядка 28. консументы IIили III порядка 29. мера чувствительности сообществ живых организмов к изменениям определенных условий 30.способность сообществ (экосистем или биогеоценозов) поддерживать свое постоянство и противостоять извенению условий окружающей среды 31. низкая способность к саморегуляции, видовое разнообразие, использование дополнительных источников энергии и высокая продуктивность характерны для 32. искусственный биоценоз с наибольшей интенсивностью обмена веществ на единицу площади. с вовлечением круговорот новых материалов и выделением большого количества неутилизируемых отходов характерны для 33. пахотными землями занято 34. города занимают 35. оболочка планеты, заселенная живыми организмами 36. автор учении о биосфере 37. верхняя граница биосферы 38. граница биосферы в глубинах океана. 39 нижняя граница биосферы в литосфере. 40 . международная неправительственная организации, созданная в 1971 году, совершающая наиболее действенные акции в защиту природы.
чем определяется специфичность деятельности биологических катализаторов - фермнтов? каков механизм действия рецепторов клеточнойповерхности?
как моносахариды объединяются в полимеры?
какие моносахариды входят в состав ди- и полисахаридов?
в чем заключается биологическое значение липоидов?
какие формы осеменения и оплодотворения вы знаете?В чем заключается биологический смысл бесполого размножения?что по вашему мнению обусловливаетпартогенетическое развитие организмов?
жидкой воды- необходимое условие жизни. 2) Почва - среда обитания многих живых организмов и источник водных растворов минеральных солей. 3) В результате газообмена живые организмы взаимодействуют с атмосферой.
1. Наука, изучающая историю живых организмов на Земле по сохранившимся в осадочных горных породах остаткам, это: 1) Эмбриология 2)Палеонтология
3) Зоология
4) Биология
2. Самые крупные отрезки времени:
3) Периоды
4) Подпериоды
3. Архей- эра:
4. Формирование озонового слоя началось в:
2) Кембрии
3) Протерозое
5. Первые эукариоты появились в:
1) Криптозое
2) Мезозое
3) Палезое
4) Кайнозое
6. Разделение суши на материки произошло в:
1) Криптозое
2) Палеозое
3) Мезозое
4) Кайнозое
7. Трилобиты- это:
1) Древнейшие членистоногие
2) Древние насекомые
3) Древнейшие птицы
4) Древние ящеры
8. Первые наземные растения были:
1) Лишены листьев
2) Лишены корней
9. Потомками рыб, которые вышли на сушу первыми, являются:
1) Амфибии
2) Рептилии
4) Млекопитающие
10. Древняя птица археоптерикс сочетает в себе признаки:
1) Птиц и млекопитающих
2) Птиц и пресмыкающихся
3) Млекопитающих и земноводных
4) Земноводных и птиц
11. Не является заслугой Карла Линнея:
1) Введение бинарной номенклатуры
2) Классификация живых организмов
12. Неклеточными формами жизни являются:
1) Бактерии
3) Растения
13. К эукариотам не относятся:
1) Амеба протей
2) Лишайник
3) Сине- зеленые водоросли
4) Человек
14. К одноклеточным не относится:
1) Белый гриб
2) Эвглена зеленая
3) Инфузория туфелька
4) Амеба протей
15. Является гетеротрофом:
1) Подсолнух
3) Земляника
16. Является автотрофом:
1) Белый медведь
2) Трутовик
4) Плесень
17. Бинарная номенклатура:
1) Двойное название организмов
2) Тройное название организмов
3) Название класса млекопитающих
РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ. ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА
§38. РОЛЬ ОРГАНИЗМОВ В ПРЕОБРАЗОВАНИИ ОБОЛОЧЕК ЗЕМЛИ
Какие организмы участвуют в процессах почвообразования и откладывании осадочных пород? Что такое гумус?
Живые организмы участвуют в процессах отложения осадочных пород, почвообразовании, формировании атмосферы. Таким образом, они активно влияют на формирование оболочек Земли.
Какова роль живых организмов в образовании осадочных пород? Осадочные породы формируются на дне водоемов в результате наслоений разных нерастворимых соединений преимущественно биогенного происхождения. В создании осадочных пород принимают участие те живые существа, которые накапливают в течение всей жизни в своих скелетах, раковинах, панцирях и др соединения кальция, кремния, фосфора и другие. Из остатков этих организмов (диатомовых водорослей, фораминифер, радиолярий, моллюсков, коралловых полипов и др.) возникают разнообразные осадочные породы (известняк, мел, кремнезем, диатомиты, радіолярити) значительной толщины (рис. 153, 154).
Залежи мела и известняков образовывались в течение всего периода исторического развития биосферы. В результате накопления на дне морей ракушек и скелетов отмерших организмов образуется известняковый ил. В его толще происходят химические процессы, которые в условиях повышенного давления обусловливают образование мела или известняка. Геологические процессы, происходившие на нашей планете, приводили к тому, что те или другие части материков опускались, а определенные участки морского дна поднимались. Вследствие этого происходило перераспределение площади суши и гидросферы, а также возникали горные хребты из известняка (Пиренеи, Альпы, Гималаи, Кавказские горы и тому подобное).
В накоплении кремнеземових осадочных пород принимали участие радиолярии и диатомовые водоросли. Радіолярити (осадочные породы, образованные преимущественно из внутриклеточных скелетов радиолярий) представлены кремневыми глинами, месторождениями полудрагоценных камней (яшмы, опала, халцедона). Преимущественно с радіоляритів образован остров Барбадос в Карибском море. Залежи фосфоритов и апатитов (соли фосфатных кислот, которые используют в качестве удобрения и сырье для промышленности) образованы остатками особых групп морских животных, имевших раковины из фосфата кальция.
Рис. 153. Диатомовые водоросли, которые участвуют в образовании осадочных пород
Каменный (из останков ископаемых высших споровых растений), бурый (ископаемых голосеменных) уголь и торф (из остатков мохообразных) образовались за особых условий соответствующего периода. Залежи железной руды формировались на протяжении всего существования биосферы вследствие жизнедеятельности хемотрофних железобактерий. Есть гипотезы относительно биогенного происхождения нефти, природного газа и других полезных ископаемых.
Живые организмы принимают участие и в процессах разрушения горных пород. Например, лишайники, поселяясь на скалах, выделяют органические кислоты, разрушающие минералы. Лишайники и другие организмы могут разрушать горные породы и механическим воздействием. Например, гифы грибов, которые входят в состав лишайника, корни и ризоїди растений проникают в трещины скал, расширяя их. Это, в свою очередь, способствует проникновению в эти трещины воды, что приводит к растворению горных пород, которые становятся хрупкими и разрушаются.
Какова роль живых организмов в процессах почвообразования? Мы уже упоминали, что без разнообразного мира живых существ, населяющих почву, его формирование было бы невозможно. А отсутствие почвы устранила бы формирование и функционирование наземных биогеоценозов.
Влияние обитателей почвы, а также ветра, воды, воздуха и климатических факторов обеспечивает протекание процессов почвообразования. Во время этих процессов происходят сложные превращения и перемещения различных соединений в верхнем слое литосферы. Процессы почвообразования способствуют сохранению и повышению плодородия фунтов - способности обеспечивать потребности растений в элементах питания, воде, а также кислороде, необходимом для дыхания их подземных частей.
Рис. 154. Организмы, которые участвуют в образовании осадочных пород:
1 - радіолярія; 2 - моллюск - наутилус; 3 - морской гребешок;
4 - устрица
Рис. 155. Организмы - ґрунтоутворювачі: 1,2 - кольчатые черви;
3 - черевоногий моллюск; 4 - жук-навозник
Обитатели почвы влияют на его физические, химические и биологические свойства. Так, корневые системы растений улучшают его шпаристість, что влияет на поступления в почву кислорода, растворов солей. Живые и отмершие подземные части растений обогащают почву органикой, служат кормовой базой для почвенных животных, грибов, бактерий. Некоторые из микроорганизмов, которые обитают в почве в свободном состоянии или вступают в симбиоз с высшими растениями (азотфіксуючі бактерии, цианобактерии, некоторые водоросли), как вам уже известно, способны фиксировать атмосферный азот и обогащать им почву, повышая ее плодородие. На структуру и плодородие почв влияет и деятельность определенных групп животных (дождевые черви, насекомые, кроты, слепыши): прокладывая ходы в почве, они улучшают его шпаристість. Животные также обогащают почву органикой, вместе с грибами и бактериями обеспечивают процессы минерализации (то есть разлагают органику до неорганических соединений, которые способны усваивать растения).
Остатки организмов (прежде всего растений), попадая на поверхность почвы, образуют слой подстилки. В подстилке при активном участии живых организмов одновременно происходят как процессы минерализации, так и синтеза органических веществ, входящих в состав гумуса. В образовании гумуса принимают участие различные организмы: беспозвоночные животные, грибы, бактерии (рис. 155). Следовательно, запасы гумуса в почве - это результат различных процессов синтеза, разложения и накопления органических веществ, преимущественно растительного происхождения.
Как живые организмы влияют на газовый состав атмосферы? В начале образования биосферы газовый состав атмосферы значительно отличался от современного: в ней было много водяного пара, углекислого газа, аммиака, сероводорода, метана, однако не было свободного кислорода и озонового экрана. Поэтому солнечные ультрафиолетовые лучи легко достигали поверхности Земли. Вследствие этого жизнь длительное время могло существовать только в водной среде, поскольку вода поглощает эти лучи. Но благодаря деятельности фото - синтезирующих цианобактерий газовый состав атмосферы постепенно изменялся: снижалась концентрация аммиака, углекислого газа, метана и др; появился свободный кислород. Примерно 2-3 млрд лет назад его концентрация в атмосфере достигла современной, благодаря чему сформировался озоновый экран. Это создало предпосылки выхода жизни на сушу.
Вы уже знаете, что атмосферный кислород имеет фотосинтетичне происхождения. Растительность Земли ежегодно поглощает примерно 1,7 108 тонн углекислого газа и выделяет почти 1,2 108 тонн кислорода, который используют в процессе дыхания аэробные организмы. Однако на соотношение содержания в атмосфере кислорода и углекислого газа негативно влияет хозяйственная деятельность человека (загрязнение атмосферы промышленными выбросами, интенсивное сжигание энергоносителей и тому подобное), которая приводит к снижению в атмосфере концентрации кислорода и повышение углекислого газа. Вследствие этого возникает так называемый тепличный эффект: высокая теплоемкость углекислого газа уменьшает излучение тепла поверхностью Земли, что приводит глобальное потепление климата. Углекислый газ выделяется в процессе дыхания организмов, а также вследствие разложения органического вещества живыми существами.
Организмы влияют и на концентрацию в атмосфере азота. Он связывается азотфиксирующими бактериями, цианобактерями, а возвращается в атмосферу в результате процессов расщепления органических соединений или денитрификации преимущественно в виде аммиака. Деятельность организмов способствует поступлению в атмосферу сероводорода, метана и некоторых других газов.
Живые организмы и почва — неразрывные звенья единой и цельной экосистемы — биогеоценоза. Живые организмы почвы находят здесь и убежище, и питание. В свою очередь, именно обитатели почвы снабжают ее органическими компонентами, без которых почва не имела бы такого важнейшего качества как плодородность.
Фауна почв имеет свое особое наименование — педобионты. К педобионтам относятся не только животные и беспозвоночные, но и микроорганизмы почвы.
Население почвы весьма обширно — в одном кубическом метре грунта могут содержаться миллионы живых организмов.
Почва как среда обитания
Значительное содержание растений в почве создает питательную среду для огромного числа насекомых, которые, в свою очередь, становятся добычей для кротов и других подземных животных. Насекомые почвы представлены значительным количеством разнообразных видов.
Почва как среда жизни неоднородна. Для различных видов существ она предоставляет разнообразные условия обитания. Например, наличие воды в почве создает особую систему миниатюрных водоемов, в которых проживают нематоды, коловратки, различные простейшие.
Категории почвенной фауны
Другая категория почвенной жизни — микрофауна. Это существа размером в 2-3 мм. В эту категорию попадают преимущественно членистоногие, не обладающие способностью к рытью ходов — они пользуются существующими грунтовыми полостями.
Более крупные размеры имеют представители мезофауны — личинки насекомых, многоножки, дождевые черви и др. — от 2 мм до 20 мм. Данные представители способны самостоятельно прорывать себе ходы в грунте.
Самые большие из постоянных обитателей почвы включены в категорию «мегафауна» (другое название — макрофауна). В основном это млекопитающие из категории активных землероев — кроты, слепыши, цокоры и т. д.
Существует еще группа животных, которые не являются постоянными обитателями почвы, но при этом некоторую часть жизни проводят в подземных убежищах. Это такие норные животные как суслики, кролики, тушканчики, барсуки, лисы и другие.
Наиболее важную роль в процессе образования биогумуса, обеспечивающего плодородность почвы, играют дождевые черви. Продвигаясь в толще грунта, они заглатывают земляные элементы вместе с органическими частицами, пропуская через свою пищеварительную систему.
В результате такой переработки дождевыми червями утилизируется огромное количество органических отходов и производится снабжение почвы гумусом.
Другая очень существенная роль дождевых червей — разрыхление почвы, благодаря чему улучшается ее влагопроницаемость и снабжение воздухом.
Дождевые черви, несмотря на свои малые размеры, выполняют грандиозный объем работ. Например, на участке размером в 1 гектар за год дождевые черви перерабатывают более ста тонн земли.
Микрофлора почвы
Водоросли, грибки, бактерии — неизменные обитатели почвы. Большинство бактериальных и грибковых культур выполняют важнейшую функцию почвы — разложение органических частиц на простые компоненты, необходимые для обеспечения плодородия. По сути, это элементы «пищеварительного аппарата» почвы.
Растительность (высшая и низшая) создает в природе биологический круговорот зольных веществ и обогащает почву органическими остатками. Она является основным фактором почвообразования.
Сущность процесса почвообразования проявляется в природе через растительные формации. Растительные формации представляют собой комбинации высших и низших растений, взаимодействующих в определенных условиях среды.
На территории России выделяют следующие группировки растительных формаций (Н. Н. Розову): 1) деревянистые (таежные леса, широколиственные леса, леса влажных субтропиков); переходные деревянисто-травянистые (ксерофитные леса); травянистые (суходольные и заболоченные луга, степи умеренного пояса, субтропические кустарниковые степи); 4) пустынные; 5) лишайниково-моховые (тундра, верховые болота).
Каждая группа растительных формаций характеризуется своими особенностями : составом органических веществ, особенностями их поступления в почву и разложением, а также взаимодействием продуктов распада с минеральной частью почвы.
Различия растительных формаций - основная причина многообразия почв в природе. В одних и тех же условиях таежно-лесной зоны под хвойными сомкнутыми лесами развиваются подзолистые, а на лугах формируются дерновые почвы.
В зависимости от биологических особенностей по количеству и качеству создаваемой биомассы, воздействию на процесс почвообразования зеленые растения подразделяются на деревянистые и травянистые.
Деревянистые растения (деревья, кустарники, полукустарники) - многолетние, живущие десятки и сотни лет. Ежегодно у них отмирает только часть наземной массы (хвоя, листья, ветви, плоды), и она откладывается на поверхности почвы в виде опада или лесной подстилки. Деревянистые растения характеризуются созданием огромной биомассы, главным образом наземной, но их ежегодный опад меньше прироста, и поэтому с опадом в почву возвращается сравнительно небольшое количество зольных элементов и азота. В опаде деревьев, особенно хвойных, содержится много клетчатки, лигнина, дубильных веществ, смол. Продукты разложения лесной подстилки взаимодействуют с почвой в растворе при промывании толщи почвы осадками.
Продолжительность жизни травянистых растений колеблется от нескольких недель (эфемеры) до 1-2 лет (злаки) и 3-5 лет (бобовые). Однако корни и корневища живут до 7-15 лет и больше.
В процессах почвообразования эффект от травянистых растений больше, чем от деревянистых, хотя количество биомассы, создаваемое травянистыми ассоциациями, меньше. Это объясняется непродолжительностью жизни травянистых растений и быстрой оборачиваемостью всех компонентов, вовлекаемых ими в биологический круговорот в системе растения - почва. Почва ежегодно обогащается органическими остатками трав в виде наземной массы (при условии, если она не отчуждается) и корней. Корневые остатки, в отличие от наземной массы, разлагаются непосредственно на месте, в почве, и продукты их разложения взаимодействуют с ее минеральной частью.
Остатки травянистых растений по сравнению с лесным опадом содержат меньше клетчатки, больше белков, зольных элементов и азота. Для травянистых остатков характерна нейтральная или слабощелочная реакция.
Мхи - растительные организмы, лишенные корневой системы и усваивающие элементы питания всей поверхностью органов. Они широко встречаются под пологом леса и на болотах. Мхи прикрепляются к любому субстрату ризоидами. Они могут поглощать и удерживать большое количество влаги, поэтому процесс разложения растительных остатков протекает медленно, с постепенным накоплением торфа и заболачиванием. В образовании, верховых болот особо следует отметить роль сфагновых (белых) мхов.
Микроорганизмы . Из микроорганизмов в почве широко представлены бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простейшие. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в верхних ее слоях, где сосредоточивается основная масса органического вещества и корней живых растений.
Микроорганизмы способствуют разложению органических остатков в почве.
По отношению к воздуху различают микроорганизмы аэробные и анаэробные. Аэробные - это организмы, которые в процессе жизнедеятельности потребляют кислород; анаэробы - живут и развиваются в бескислородной среде. Необходимую для жизнедеятельности энергию они получают в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций. На реакции разложения и синтеза, идущие в почве, влияют различные ферменты, вырабатываемые микроорганизмами. В зависимости от типа почв, степени их окультуренности общее количество микроорганизмов в 1 г дерново-подзолистых почв может достигать 0,6-2,0 млрд., черноземов - 2-3 млрд.
Бактерии - наиболее распространенный вид почвенных микроорганизмов. По способу питания они делятся на автотрофные, усваивающие углерод из углекислого газа, и гетеротрофные, использующие углерод органических соединений.
Бактерии-аэробы окисляют различные органические вещества в почве, в том числе осуществляют процесс аммонификации - разложения азотистых органических веществ до аммиака, окисление клетчатки, лигнина и пр.
Разложение органических остатков гетеротрофными анаэробными бактериями называется процессом брожения (брожение углеводов, пектиновых веществ и др.). Наряду с брожением в анаэробных условиях происходит денитрификация - восстановление нитратов до молекулярного азота, что может привести к значительным потерям азота в почвах с плохой аэрацией.
Одним из ведущих факторов, оказывающим влияние на направленность почвообразования, являются живые организмы. Начало почвообразования всегда связано с поселением живых организмов на безжизненных горных породах. Формирование первых почв на поверхности континентов было связано с эпохой выхода живых организмов из океана на сушу (около 600 млн. лет назад). «Пионерами» почвообразования выступают водоросли, которые на поверхности горных пород, используя минеральный субстрат, воду, углекислый газ и энергию солнца, формируют биогенное органическое вещество. Водоросли еще не формируют почву, но создают лишь биогенный субстрат для поселения высших растений, микроорганизмов, грибов и животных.
Согласно учению о биосфере В.И. Вернадского живые организмы осуществляют колоссальную геохимическую работу и обеспечивают непрерывный круговорот веществ, который непременно проходит и через почву.
Биология почв чрезвычайно сложна и многообразна. В горсти почвы, помещающейся на ладони, находится более 5 млрд. живых организмов, что сопоставимо с численностью населения нашей планеты. Живые организмы почвы существенно отличаются по систематической принадлежности, размерам и экологическим функциям в почве и биосфере.
Для общего представления о биологическом факторе почвообразования можно условно подразделить все живые организмы почвы на три большие группы:
· Растения;
· Животные;
· Микрофлора.
Роль растений в почвообразовании. Высшие растения являются главными аккумуляторами солнечной энергии в биосфере, основными источниками органического вещества в почве. Поток и обмен энергии и веществ между биологической фазой и почвой протекает постоянно. С растительным опадом органические вещества и заключенная в них энергия поступают в почву, где используются другими организмами. В процессе трансформации органики происходит извлечение и использование энергии в почвенных процессах. Органические вещества преобразуются либо в почвенный гумус, либо минерализуются до простых минеральных солей, воды и газов. Превращение органики в почве является важнейшим звеном круговорота веществ в биосфере.
Характер растительности в сочетании с особенностями климата оказывает влияние на интенсивность круговорота веществ и энергии в почве, на характер и направленность почвообразования.
Важнейшими характеристиками растительности выступают:
· биомасса (фитомасса) – масса живого растительного вещества на единицу площади, измеряется в ц/га или т/га,
· годичная продуктивность – количество фитомассы, произведенной на единице площади за год (т/га в год),
· опад – количество фитомассы, поступающей на поверхность почвы при отмирании растений в ц/га или т/га,
· механические свойства опада – прочностные свойства опада, влияющие на скорость его переработки живыми организмами на почве и в почве,
· химический состав – содержание веществ (воски, смолы, дубильные вещества), ингибирующих разложение, а также обеспеченность опада азотом и зольность т.е. обеспеченность минеральными (зольными) элементами, обычно выражается в %.
Можно выделить три основных типа растительности, которые определяют направленность почвообразования: хвойные деревья, широколиственные деревья и травянистые растения. В таблице приводятся некоторые свойства древесной и травянистой растительности и их роль в почвенных процессах.
Типы растительности их основные свойства и роль в почвообразовании
| Характеристика фитомассы | Тип растительности | ||
| Хвойные деревья | Широколиственные деревья | Травянистая растительность | |
| 1. Биомасса | Высокая | Высокая | Низкая |
| 2. Соотношение подземной и надземной биомассы | Преобладает надземная часть | Преобладает надземная часть | Преобладает подземная часть |
| 3. Продуктивность | Низкая | Низкая | Высокая |
| 4. Механические свойства опада | Прочный | Относительно мягкий | Мягкий |
| 5. Обеспеченность азотом | Низкая | Средняя | Высокая |
| 6. Зольность | Низкая | Средняя | Высокая |
| 7. Роль в почвообразова-тельном процессе | Подзолистый процесс | Формирование серых лесных и бурых лесных почв | Дерновый процесс, формирование черноземов, дерновых почв |
Древесные растения обладают большой биомассой, но из-за низкой продуктивности и высокой механической прочности участие древесного опада в почвообразовании очень ограничено. В лесных экосистемах опад поступает преимущественно на поверхность почвы и медленно трансформируясь слабо участвует в гумусообразовании. В составе древесного опада доля доступного азота и минеральных элементов чрезвычайно мала. При разложении лесного опада в почву поступает мало питательных элементов необходимых для почвенных организмов и процессов. Низкие температуры и повышенная влажность в лесных природных зонах также ограничивает скорость разложения и участие древесного опада в почвообразовании. В хвойных лесах формируется грубый гумус фульватного типа (с преобладанием подвижных, агрессивных фульвокислот), что в условиях промывного водного режима приводит к развитию подзолистого почвообразования.
В широколиственных лесах опад более мягкий, по сравнению с хвойным, содержит больше азота и зольных элементов. Разложение и минерализация широколиственного опада протекает более интенсивно, минеральные элементы частично нейтрализуют кислые продукты разложения органики. В условиях широколиственных лесов формируются серые лесные и бурые лесные почвы, отличающиеся меньшей кислотностью чем у подзолистых почв.
Коренным образом отличается круговорот веществ и почвообразование под травянистыми сообществами. Биомасса подземной части (корней) у трав существенно преобладает над надземной фитомассой. Основной источник органического вещества у трав является корневая система, т.е. главный материал гумусообразования сосредоточен в почве. Опад травянистых растений отличается низкой механической прочностью, обладает высоким запасом азота, зольных элементов. Темпы обновления биомассы у однолетних трав существенно выше, чем у многолетних деревьев. В травянистых белесых ландшафтах, особенно в степной и лесостепной зоне гидротермические условия более мягкие, чем в лесной зоне. Скорость разложения органики и интенсивность круговорота веществ под травянистыми сообществами существенно выше, чем в лесных экосистемах. Под влиянием травянистых растений развивается специфический дерновый процесс, формируется рыхлый, хорошо оструктуренный, плодородный дерновый горизонт с высоким содержанием гумуса и питательных элементов. Наиболее ярко роль травянистых растений проявляется в степной зоне, где сформировались черноземные почвы с высоким запасом гумуса и отличающиеся от всех естественных типов почв исключительно высоким уровнем плодородия.
При сочетании разных типов растительности наблюдается сочетание специфических почвенных процессов. Например, в смешанных хвойно-широколиственных лесах формируются серые лесные оподзоленный почвы, в лесах с развитым травянистым покровом – дерново-подзолистые почвы.
Свойства и состав растительности существенно различаются в разных природных зонах и в разных типах ландшафтов, что отражается на характере и направленности почвообразования: формирование зональных почв и микроареалов почв в конкретных ландшафтах.
Роль фауны в почвообразовании. Наряду с высшими растениями в процессах почвообразования участвуют многочисленные беспозвоночные и позвоночные животные (фауна почв). Наиболее интенсивную почвенную работу проводят черви и насекомые.
Почвенные животные выполняют ряд исключительно важных функций в почвообразовании.
Во-первых, животные проводят первичную переработку крупных органических остатков поступающих на почву и в почву. Разрушение, измельчение и переваривание органических остатков необходимо для дальнейшей микробиологической переработки.
Во-вторых, животные выполняют огромную механическую работу в почве. Перемещаясь в почве, крупные животные оставляют каналы, по которым транспортируется вода, воздух и тепло между поверхностью и слоями почвы. Животные многократно активизируют транспорт веществ с поверхности в тело почвы. Кроме того, животные сами являются источником органики, главным образом, белковых и других азотсодержащих соединений.
Роль микрофлоры в почвообразовании. Микроорганизмы и почвенные грибы осуществляют основную работу по глубокой переработке и разрушению органических веществ. Микрофлора почвы обладает способностью к трансформации сложных высокомолекулярных соединений и к их разложению до простых органических и минеральных веществ.
Важнейшими микробиологическими процессами почвы выступают минерализация и гумификация.
Минерализация – сложный микробиологический процесс разложения высокомолекулярных соединений до простых конечных минеральных продуктов: углекислого газа, аммиака, волы и солей. За счёт минерализации органических остатков в почве осуществляется замыкание малого биологического круговорота веществ и поддержание глобального круговорота веществ на планете.
Гумификация – сложный микробиологический процесс преобразования разнородных органических веществ растительного, животного и микробного происхождения в специфическое органическое вещество – гумус. За счёт гумификации в почве создается резерв вещества и энергии в форме гумуса или стабильных высокомолекулярных азотсодержащих органических кислот.
При микробиологическом разложении органики в почве образуется большое количество углекислого газа, который входит в состав почвенного воздуха, влияет на кислотные свойства почвенного раствора и, что самое главное, выделяется в атмосферу, где используется растениями в процессе фотосинтеза.
Микроорганизмы почвы осуществляют трансформацию азотсодержащих веществ, разрушение почвенных минералов, вторичное образование (новообразование) минералов в почве.
Таким образом, живые организмы являются активным фактором почвообразования и, в сочетании с природно-климатическими условиями, определяют ведущие свойства почв и закономерности их распространения на поверхности континентов.