Экологические группы растений, описание, характеристики. Почвенные формы растений

13. Формы воды в почве

Вода в почве — один из основных ее компонентов. Она нахо­дится в сложном взаимодействии с твердой фазой.

Почвенная вода имеет большое значение, является одним из факторов плодородия и урожайности растений. От содержания и качества воды в почве зависят произрастание растений и деятель­ность микроорганизмов, процессы почвообразования и выветрива­ния, производственная деятельность человека.

Основной источник влаги — атмосферные осадки, которые про­никают в почву и заполняют ее поры. В почве влага активно вза­имодействует с твердой фазой (частью) почвы. Передвижение влаги, ее доступность растениям зависят от состава и свойств почвы.

В естественных условиях почва обладает различной степенью влажности. Понятие «влажность» характеризует содержание воды в почве, выраженное в процентах от массы сухой почвы (весовая влажность) или от объема почвы (объемная влажность).

В зависимости от подвижности и доступности растениям раз­личают несколько форм воды в почве: 1) гравитационную; 2) капиллярную; 3) сорбированную; 4) парообразную; 5) грунто­вую; 6) твердую; 7) химически связанную и кристаллизационную.

Непосредственно для питания растений имеет значение только гравитационная и капиллярная вода, а остальные формы почвенной влаги, кроме небольшой части пле­ночной, растениям недоступны.

Гравитационная вода заполняет капиллярные поры между структур­ными — отдельностями, по которым она передвигается под влиянием си­лы тяжести (отсюда и ее название).

Капиллярная вода заполняет капиллярные поры, главным об­разом, внутри структурных отдельностей. Она может передвигать­ся в почве во всех направлениях.

Сорбированная вода удерживается на поверхности почвенных частиц сорбционными силами, то есть молекулы воды притягива­ются к твердым частицам почвы и прочно удерживаются ими. Эту форму воды подразделяют на два вида: пленочную и гигро­скопическую.

Пленочная вода окружает твердые частицы почвы в виде плен­ки, притягиваясь к ним под действием поверхностной энергии. Она передвигается только под влиянием молекулярных сил в раз­ных направлениях, но всегда от более толстых пленок к тонким.

Пленочная вода определяет смачивание почвы, но растениям почти недоступна, так как притягивается к поверхности частиц твердой фазы почвы с силой в несколько тысяч атмосфер (от 6 до 10 тыс.).

Гигроскопическая влага представляет собой молекулы водяно­го пара, удерживаемые поверхностным притяжением почвенных частиц подобно тому, как удерживается пленочная вода. Поэтому гигроскопическая влага не принимает участия в газовом давле­нии окружающей среды и не способна передвигаться. Для расте­ний она недоступна, полностью удаляется при высушивании поч­вы в течение нескольких часов при температуре 100—105 °С.

Свободная парообразная влага входит в состав почвенного воздуха в виде отдельных молекул водяного пара и поэтому при­нимает участие в газовом давлении и передвигается из мест с большей упругостью пара в места с меньшей упругостью. Она не­доступна для растений, но при переходе в капельно жидкую мо­жет усваиваться ими.

Грунтовая вода — это влага водоносного слоя почвы, лежаще­го ниже почвенной толщи, удерживаемая слоем водоупора. Ис­пользование грунтовой воды растениями возможно, но при близ­ком залегании и поднятии до корнеобитаемого слоя.

Твердая вода (лед) — переход влаги из жидкого состояния в твердое происходит у свободных форм влаги при температуре ниже 0 °С.

Химически связанная и кристаллизационная вода входит в со­став молекул минералов в виде ионов. Кри­сталлизационная вода находится в составе кристаллических ве­ществ в виде молекул. Растениям эти формы воды недоступны.

27. Чернозём — богатый гумусом, тёмноокрашенный тип почвы, сформировавшийся на лессовидных суглинках или глинах в условиях суббореального и умеренно-континентального климата при периодически промывном или непромывном водном режиме под многолетней травянистой растительностью.

studfiles.net

Основные формы почвенного питания растений и их связь с деятельностью почвенных микроорганизмов

Г. А. Зак

Корневая система как орган почвенного питания растений функционирует во взаимодействии со всеми компонентами почвы и в своих функциях тесно связана с жизнедеятельностью различных групп почвенных микроорганизмов.

Понятие о почвенном питании растений как питании чисто минеральном является односторонним. Оно не охватывает всех сторон взаимодействия корня с почвой и не дает поэтому правильного представления о формах и способах получения растением необходимых веществ из почвы.

Изучение особенностей питания и процессов формирования микориз у облигатно-микотрофных растений на примере лиственницы и сосны показало, что корни этих растений сами по себе не способны к самостоятельному взаимодействию с почвой. Они представляют специализированные органы симбиотрофии и до вступления в симбиоз с микоризообразующими грибами элементов питания из почвы непосредственно не поглощают. У этих растений главной, даже единственной формой почвенного питания является симбиотрофия — получение необходимого питания из почвы через посредника — микоризообразующего гриба.

Изучение микроорганизмов, воздействующих на почвенные минералы, на примере олигонитрофильных слизеобразующих (т. н. «силикатных») бактерий позволило установить, что воздействие это приводит к превращению содержащихся в минералах элементов в комплексные металл-органические соединения — хелаты. В виде хелатов необходимые растениям элементы питания прекрасно усваиваются корнями и передвигаются по растению. В литературе имеются материалы о предпочтительном усвоении многими растениями хелатов по сравнению с ионами минеральных солей.

Таким образом, в почвенном питании растений, кроме непосредственного поглощения клетками корневой системы ионов минеральных солей, или ионотрофии, необходимо различать поглощение питания в виде хелатов, или хелатотрофию, а также усвоение необходимого питания через посредников, которыми являются микоризообразующие грибы и некоторые другие микроорганизмы, или симбиотрофию.

Ионотрофия, хелатотрофия и симбиотрофия — три формы почвенного питания растений, имеющие самостоятельное значение. У типичных симбиотрофов, например, симбиотрофия не может быть заменена никакой другой формой. Однако широкое распространение микориз как у дикорастущих, так и у культурных растений является свидетельством того, что у всех этих растений симбиотрофия в их почвенном питании играет определенную роль, которую нельзя недооценивать. Имеются данные и о достаточно большой роли хелатотро — фии. В почвенном питании различных растений и в разном возрасте соотношение между тремя названными формами питания, вероятно, окажется различным, но без выяснения доли каждой из них наши представления о питании отдельных растений не могут считаться достаточно полноценными.

Каждая из указанных форм почвенного питания растений «базируется на деятельности в почве определенных групп микроорганизмов. Связь между ними может быть представлена следующим образом:

ионотрофия — микроорганизмы, минерализующие органические вещества почвы и окисляющие некоторые минеральные соединения;

хелатотрофия — микроорганизмы, хелатизирующие почвенные минералы, или способствующие их хелатизации.

К этой группе относятся олигонитрофильные, слизеобразующие бактерии и, по-видимому, почвенные водоросли;

симбиотрофия — микроорганизмы — компоненты специализированного симбиоза (микоризообразующие грибы, клубеньковые бактерии и т. п.).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Формы воды в почве и их доступность для растений

Растения как основные автотрофы в природе, продуценты биомассы Земли, находятся в особенных условиях по отношению к окружающей неживой природе. Вода поступает в растение из почвенного раствора через корневую систему и испаряется из растения через листья. Собственно весь водный обмен в растении состоит из трех основных этапов:

• поглощения воды из почвы,
• передачи воды из корня ко всем органам растения,
• испарение воды из листьев.

Рассматривая комплекс вопросов по механизмам водного обмена, необходимо прежде всего разобраться в вопросе о формах воды в почве и образовании собственно почвенного раствора.

В почве имеются водоудерживающие силы, которые определяют притяжение воды к почвенным частицам, поэтому далеко не вся вода, находящаяся в почве доступна растениям.

Почвенный раствор обладает собственной сосущей силой, поэтому механизм поступления воды в растение прежде всего обуславливается разницей между осмотическим давлением корневого волоска и почвенного раствора. Концентрация почвенного раствора зависит от количества солей в почве, механического состава почвы, соотношения минеральных и коллоидных частиц в почве. Вода, находящаяся в почве, в зависимости от своего состояния может находиться в одной из следующих форм:

Гравитационная - это вода, заполняющая большие почвенные капилляры, попадающая в почву при дожде или поливе, быстро двигающаяся вниз в глубокие слои почвы под действием силы тяжести собственного веса. Для растений существенного значения не имеет, так как хотя и поглощается ими, но быстро уходит из зоны почвы, где располагается корневая система.

Капиллярная - это вода, заполняющая узкие капилляры и удерживающаяся силами поверхностного натяжения менисков. Она находится в почве длительное время, незначительно притягивается к почвенным частицам, является наиболее доступной для растений формой.

Пленочная - это вода, покрывающая непосредственно почвенные частицы, удерживающаяся на их поверхности силами молекулярного притяжения или адсорбционными силами почвенных частиц. Эта вода труднодоступна для растений, поглощается в основном растениями, приспособленными к засушливым условиям, имеющими очень высокую концентрацию клеточного сока.

Гигроскопическая - это вода, находящаяся в воздушно-сухой почве, удерживаемая внутри почвенных частиц силой свыше 100000 килопаскаль. Ее количество колеблется от 5% в песчаной почве до 14% в глинистой почве. Для растений эта вода недоступна.

Имбибиционная - это вода, находящаяся внутри коллоидных частиц почвы, вызывающая их набухание, при этом в набухшей коллоидной частице создаются значительные водоудерживающие силы. Эта форма воды характерна для торфяников. Для растений она также практически недоступна.

Очень важным моментом является соотношение скорости поглощения воды из почвы и скорости испарения воды растением. При испарении воды из листьев корневая система поглощает воду в доступной зоне, в результате чего в близлежащей почве образуется зона иссушения. Корневая система, разрастаясь вширь и вглубь, поглощает воду из более дальних участков почвы, но этот процесс не бесконечен и не всегда достаточно быстро происходит. Поэтому если испарение происходит со значительной скоростью, то корневая система слишком быстро поглощает воду и оказывается полностью в зоне иссушения. В этом случае наличие в почве запасов воды не обеспечивает поглощение воды растением. Статически доступная вода оказывается динамически недоступной.

Вода в почве будет находиться в равновесном статическом и динамическом состоянии при следующих условиях:

Будет наблюдаться очень значительное насыщение почвы корнями, так что благодаря малым расстояниям между ближайшими корнями станет невозможным местное иссушение почвы . Вот почему так важно обеспечить полив растениям на первых фазах развития, когда корневая система недостаточно развита.

Будет наблюдаться медленный ток воды через растение, когда скорость поглощения воды корнями из почвы окажется равной скорости восстановления исходного содержания воды в местах иссушения . Вот почему значительную роль играет влажность воздуха, поэтому освежительные поливы в виде дождевания часто рекомендуются в качестве элемента технологии при возделывании культур в южном засушливом климате.

Для различных видов растений (засухоустойчивых или влаголюбивых) оптимальное значение влажности почвы может варьировать в достаточно широких пределах. Кроме того, для одного и того же вида растения в разные фазы его развития этот показатель также может различаться. Более того, семена растений обладают настолько большой сосущей силой, что способны при прорастании даже использовать недоступную гигроскопическую форму воды.

Виды корневых систем

Наиболее важным показателем, характеризующим почву, является влагоемкость почвы. Влагоемкость почвы - это величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы.

Водоудерживающая способность почвы - это свойство почвы удерживать в себе то или иное количество влаги от стекания действием капиллярных и сорбционных сил.

Различают следующие разновидности влагоемкости:

• общую,
• полную,
• капиллярную или относительную,
• полевую или предельную или наименьшую,
• максимальную молекулярную.

Для определения необходимости полива чаще всего используют понятие предельной полевой влагоемкости (ППВ). Поливы назначают при показателе влажности почвы равном 70-75% от предельной полевой влагоемкости.

Поэтому мы дадим определение именно этой разновидности влагоемкости, о подробнее о других разновидностях влагоемкости информацию можно получить из курса почвоведения.

Полевая или наименьшая или предельная влагоемкость - это наибольшее возможное содержание подвешенной влаги в данном слое почвы в ее естественном сложении при отсутствии слоистости и подпирающего действия грунтовых вод, после стекания всей гравитационной влаги.

Вторым существенным показателем для характеристики влажности почвы является коэффициент завядания. Коэффициент завядания для данной почвы - это такая величина влажности почвы при которой в специально поставленных опытах наступает длительное завядание растения. Этот показатель зависит только от типа почвы. Чем легче почва (песчаные, супесчаные), тем полнее используется растениями имеющаяся в ней вода, собственная влагоемкость почвы при этом меньше, т.е. меньше воды находится в виде мертвого запаса, недоступного растениям. Наоборот, влагоемкость тяжелых глинистых почв выше, значит и мертвый запас воды в ней больше.

biofile.ru

ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ И ИХ ДОСТУПНОСТЬ РАСТЕНИЯМ

Количество просмотров публикации ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ И ИХ ДОСТУПНОСТЬ РАСТЕНИЯМ - 1787

Химический состав почвы - важный фактор почвенного плодородия, поскольку многие элементы питания растений не входят в состав минœеральных удобрений. Хотя в растениях обнаружено более 70 химических элементов, роль большинства из них пока окончательно не установлена. Сегодня к числу необходимых элементов питания растений относят 20 химических элементов (азот, фосфор, калий, углерод, сера, кальций, магний, натрий, желœезо, кислород, водород, хлор, медь, цинк, бор, молибден, йод, марганец, кобальт, ванадий). Еще 12 элементов считают условно необходимыми (кремний, алюминий, серебро, литий. никель, фтор, свинœец, титан, стронций, кадмий, хром, селœен). Каждый элемент выполняет определœенные физиологические функции в растении. При недостатке или избытке какого-либо элемента растения хуже растут и развиваются. При этом при этом важное значение имеет не только валовое содержание элемента͵ но и форма его нахождения в почве.

Один и тот же элемент образует разные по растворимости и подвижности соединœения, от которых зависят доступность их растениям, способность к миграции, реакция среды, участие в реакциях обмена, осаждения, комплексообразования, в окислительно-восстановительных процессах и т. п.

В почве химические элементы находятся в следующих формах: в кристаллической решетке первичных и вторичных минœералов, в составе аморфных гидроксидов, в органическом веществе и органо-минœеральных производных, в обменном и необменном состоянии, в почвенном растворе и в почвенном воздухе. Разнообразие форм обусловлено процессами выветривания и почвообразования, сопровождающимися трансформацией первичных минœералов и формированием системы гумусовых веществ. В результате этих процессов образуется большая группа соединœений (органических, минœеральных и органо-минœеральных) вторичного происхождения.

Для растений и микроорганизмов наиболее доступны те элементы, которые находятся в почвенном растворе, в обменном состоянии и в составе легкоразлагаемого органического вещества. Водорастворимые вещества наиболее миграционноспособные. В меньшей степени в миграционные процессы вовлекаются коллоидные и илистые частицы.

Кислород. Образует много разнообразных соединœений. Он входит в состав органического вещества, первичных и вторичных минœералов, содержится в почвенном воздухе, органических и минœеральных соединœениях почвенного раствора. При дефиците свободного кислорода в почве создаются анаэробные условия.

Водород. Присутствует в почвах главным образом в составе воды, угольной кислоты и в органическом веществе, а также в кислых солях и гидроксильных ионах. Часть водорода находится в почвенном растворе и в обменном состоянии, обусловливая актуальную а потенциальную кислотность почвы.

Кремний. Валовое содержание оксида кремния (SiО2) в почвах варьирует в широких пределах от 30.40 % в ферраллитных почвах тропиков до 90...98% в песчаных почвах При этом в среднем оно составляет 60…70%. Кварц - наиболее распространенное соединœение кремния в почвах- кремний входит и в состав различных силикатов и алюмосиликатов. В результате процессов выветривания и почвообразования они разрушаются и кремний переходит в почвенный раствор в форме анионов орто- и метакремниевой кислот а затем осаждается в виде гелœей — аморфных осадков. Постепенно теряя воду, аморфный гель кремнезема превращается в опал и халцедон или же кристаллический кварц вторичного происхождения.

Обычно в почвах обнаруживается незначительное количество водорастворимого кремнезема (до 10…50 мг/л). С увеличением рН среды растворимость кремнезема возрастает. Так, в щелочных содовых растворах ири ры, равном 10.11, его содержание достигает 100…200мг/л. При этом сульфаты, карбонаты и гидрокарбонат кальция и магния, присутствующие в почве, подавляют растворимость кремнезема и вызывают осаждение SiО2, в случае если он находится в форме силиката натрия. В условиях влажных тропиков часть высвободившегося кремнезема вымывается из почв (процесс десиликации). В аридных зонах при поступлении кремнезема из щелочных грунтовых вод он образует в почве кремнеземистые сцементированные горизонты прослои и коры.

Алюминий. Валовое содержание в почвах АI2О3 обычно колеблется от 1...2 до 15...20%, достигая в латеритах 50% массы почвы. Наряду с кремнием и кислородом алюминий - важнейший компонент алюмосиликатов Поведение алюминия, освобождающегося при разрушении первичных и вторичных минœералов, зависит от реакции среды.

В кислой среде — это катион А13+, в щелочной — анион А1(ОН)4. При поступлении в почвенный раствор А13+ образуются комплексные ионы, гидролизованные в различной степени. Οʜᴎ имеют кислотные свойства, так как при взаимодействии с водой освобождаются ионы Н+.

Гидроксид алюминия выпадает в осадок в виде аморфного геля, который в дальнейшем приобретает кристаллическую структуру с образованием гиббсита и бёмита. Частично А1(ОН)3, может оставаться в почвенном растворе в виде золя. В кислой среде он взаимодействует с фульвокислотами и низкомолекулярными органическими веществами с образованием подвижных комплексных соединœений, в форме которых мигрирует в почвенном профиле. Коллоидный гидроксид алюминия часто связывается с гелœем кремнезема противоположного знака заряда, образуя смешанный гель - аллофан.

В обменной форме АI3+ в значительных количествах присутствует в кислых почвах, где он вместе с Н+ насыщает часть поглощающего комплекса. Обменный алюминий уравновешивает алюминий почвенного раствора. В кислых почвах обменный алюминий часто переходит в необменную форму, закрепляясь в межпакетных пространствах разбухающих минœералов, особенно вермикулитов. Обменный и водорастворимый алюминий ухудшают минœеральное питание растений, переводи фосфор в труднорастворимые соединœения и препятствуя поглощению двухвалентных катионов. Вместе с тем, алюминий токсичен для многих культур. Размещено на реф.рфПод его влиянием ухудшается развитие корневой системы, нарушается углеводный и азотный обмен в растении.

Желœезо. Относится к элементам, выполняющим важнейшие функции в растениях. Без него в зелœеных частях растений не образуется хлорофилл, гак как желœезо — необходимая составная часть системы ферментов, участвующих в синтезе хлорофилла. Желœезо регулирует процессы окисления и восстановления сложных органических соединœений в растениях. Его недостаток вызывает хлороз и распад ростовых веществ (ауксинов), синтезируемых растениями.

По соединœениям желœеза, находящимся в почвах, можно судить о многих свойствах почв, а также о элементарных почвенных процессах и генезисе дочв. Цвет почвы зависит от степени гидратации соединœений желœеза. Так, красный цвет в основном связан с присутствием сильноокристаллизованных оксидов желœеза, желтый — с преобладанием слабоокристаллизованных гидроксидов, соединœения желœеза (II) придают почве сизую, серо-голубоватую или зелœеновато-оливковую окраску. Повышенное содержание аморфных форм соединœений желœеза показатель палео- или современного гидроморфизма. По распределœению желœеза в почвенном профиле можно судить о процессах лессиважа, иллювиирования, панцере- и латеритообразовании. В гидратированном состоянии и в контакте с глиногумусовым комплексом соединœения желœеза способствуют образованию пористых, водопрочных агрегатов. Желœезо важный компонент окислительно-восстановительной системы почвы, участвует в образовании разнообразных конкреций.

Общее содержание в почве Fе203 колеблется в широких пределам от 0,5... 1,0 % в песчаных почвах до 20…80% в ферр1ылктных почвах и латеритах тропиков. Формы соединœений желœеза в почве разнообразны. Оно находится в составе различных первичных и вторичных минœералов, в виде аморфных гидроксидов простых солей, в обменном состоянии, участвует в образовании комплексов. Одна из важнейших особенностей желœеза способность менять валентность, в связи с этим его присутствие в почвах в виде Fе22+ или Fе2З+ сильно зависит от окислительно-восстановительного режима.

В результате разрушения минœералов при выветрiiваi1ии и почвообразовании выевобождается гидроксид желœеза Fе(ОН)3. Это малоподвижное и аморфное соединœение образуется практически во всœех почвах, в случае если только в раствор поступает свободное желœезо.

Водорастворимое (нонное) желœезо изучено недостаточно. Ионы желœеза (III) присутствуют только в сильнокислой среде (при рН, равном З и ниже) и при высоких (близких к 800 мВ) значениях окислительно-восстановительного потенциала (ОВП). Такие сочетание в почвах встречаются редко. При более высоких значениях рН желœезо осаждается в форме гидроксида Fе(ОН)3, а при подщелачивании среды образуются анионы Fе(ОН). Желœезо (II) в значительных количествах присутствует только в переувлажненных и затопленных почвах. Восстановление желœеза начинается при ОВП ниже 300...400 мВ, причем чем выше рН, тем больше должно быть снижение ОВП, при этом образуются такие соединœения, как FеСО3, Fе (НСО3)2, FеSО4, Fе3(РО4)2 ×8Н20, ЕеS, а в щелочной среде — ферроферригидроксид Ее3(ОН)8. Водорастворимое желœезо поглощается почвенными коллоидами и переходит в обменное состояние в виде Fе2+. В гидроморфных гумусированных и биологически активных почвах содержится до 18 мг-экв/100 г обменного Fе2+.

Желœезо активно с органическими веществами и фульвокислотами с образованием прочных комплексных желœезоорганических соединœений, способных к миграции в почвенном профиле. Органические вещества не только вступают во взаимодействие с ионным желœезом, оксидами и гидроксидами желœеза, но и способны извлекать его из кристаллической решетки первичных минœералов и глинистых вторичных минœералов.

Кальций. Этот элемент имеет огромное значение не только в питании растений, но и в почвообразовании. Кальций содержится во всœех растительных клетках. При его недостатке прежде всœего замедляется развитие корневой системы растений, корни ослизняются и быстро загнивают, а при кальциевом голодании отмирает верхушечная почка и прекращается рост стебли. Кальций влияет на прочность надземных частей растений и качество продукции растениеводства. Соединœения кальция создают благоприятные условия для трансформации органических остатков, гумусообразования, участвуют в образовании глинистых минœералов, влияют на природу глиногумусовых комплексов, играют важную роль в биологических процессах. Кальций - эффективный коагулятор почвенных коллоидов, он также способствует формированию агрономически ценной структуры почвы.

Содержание кальция в бескарбонатных почвах составляет 1...3%. Он входит в состав кристаллической решетки многих минœералов. Может находиться как в обменно-поглощенном состоянии, так и в форме простых солей (хлоридов, нитратов, карбонатов, сульфатов и фосфатов). В процессе почвообразования в аридных регионах много кальция накапливается в форме вторичного кальцита (СаСО3) и гипса (СаSО4 2Н20). Гидрогенным путем могут образовываться известковые или гипсовые коры.

Карбонат кальция присутствует в почвах в двух формах: активной и неактивной. Неактивные карбонаты представлены крупнозернистым или обломочным кальцитом и сосредоточены в крупных фракциях (размером более 1 мкм). Οʜᴎ малорастворимы в воде, насыщенной СО2, проявляют невысокую химическую активность, не влияют на поглощающий комплекс и представляют из себярезерв кальция, способного переходить в активную форму. Активные карбонаты сосредоточены во фракциях размером менее 1 мкм. Взаимодействуя с почвенным раствором, насыщенным СО2, они переходят в гидрокарбонаты и насыщают кальцием поглощающий комплекс.

СаСО3 + СО2 + Н20 = Са(НСО3)2,

ППК/НН + Са(НСО3)2=ППК/Са+2СО2+2Н2О.

Свободный углекислый кальций обусловливает слабощелочную реакцию почвенного раствора. В бескарбонатных почвах кальций, насыщая поглощающий комплекс, придает им нейтральную реакцию среды. В почвах с промывным типом водного режима при низком содержании обменного кальция реакция среды кислая. Обычно растения не испытывают недостатка в кальции. При этом на растениях, произрастающих на кислых и сильнокислых почвах, особенно легкого гранулометрического состава, будет сказываться недостаток кальция. Магний. Входит в состав многих органических веществ, образующихся в растениях важнейшее из которых хлорофилл, придающий листьям зелœеный цвет и поглощающий энергию солнечных лучей. Магний положительно влияет на потребление растениями, особенно цитрусовыми, питательных веществ, насыщая вместе с кальцием почвенный поглощающий комплекс, магний способствует созданию нейтральной реакции среды. Вместе с тем при повышенном содержании обменного магния почвы характеризуются латоприятнь1ми агрофизическими свойствами. В таких почвах образуются подвижные гуматы и фульваты магния, что снижает почвенное плодородие.

Валовое содержание магния в почвах близко к содержанию кальция. Как и кальций, он находится в кристаллической решетке первичных и вторичных минœералов, в обменном состоянии и в форме различных солей — карбонатов, сульфатов и хлоридов. В аридных регионах при засолении почв соли магния накапливаются в избыточных количествах и оказывают угнетающее действие на растения. В почвах с реакцией среды, близкой к нейтральной, магний занимает второе место после кальция среди обменных катионов. Дефицит магния испытывают растения, произрастающие на почвах легкого гранулометрического состава.

Калий. Этот элемент наравне е азотом, фосфором и серой интенсивно поглощают растения, особенно такие, как картофель, корнеплоды, травы, табак, овощные культуры. Валовое содержание калия в почвах относительно высокое (до 2.3 %). Основная часть его входит в кристаллическую решетку первичных и вторичных минœералов и доступна для растений. При этом из некоторых минœералов (биотита мусковита) растения сравнительно легко извлекают данный элемент. Калий, представленный простыми солями почвенного раствора, легко доступен растениям но главная роль в питании растений принадлежит обменному калию, адсорбированному на поверхности почвенных коллоидов. Обменный калий, подобно иону способен переходить в необменную форму. Такое явление известно как ретроградация. Между обменной и необменной формами калия существует определœенное равновесие. При потреблении обменного калия его запасы пополняются за счёт необменного. Переход из одной формы в другую возможен при определœенных условиях. Так, переход калия в необменное состояние происходит при повышении рН и избытке ионов Са2+ в растворе, иссушении почвы и сокращении межпакетньх расстояний минœералов с разбухающей решеткой. Обратному процессу способствуют биологическое поглощение обменного калия и гидратация минœералов.

Натрий. Валовое содержание натрия в почве составляет 1.3%. Он сосредоточен главным образом в кристаллической решетке первичных минœералов. преимущественно натрий содержащих полевых iппатов, присутствует в обменном состоянии и в почвенном растворе в составе водорастворимых солей Nа2СО3, NаНСО3, Nа2SО4, NаСI и NaNО3. При достаточном увлажнении соли натрия легко выносятся из почвенного профиля благодаря высокой растворимости и подвижности, а в аридных регионах вместе с другими солями аккумулируются в почвах, вызывая их засоление. Это отрицательно сказывается па развитии растений, для которых особенно токсична соль Nа2СО3. Почвенное плодородие снижается и при высоком содержании обменного натрия. Когда его доля в составе обменных катионов превышает 10% емкости обмена, существенно ухудшаются агрономические свойства почв, что вынуждает проводить их мелиорацию.

Углерод. В почвах находится в составе органического вещества и в составе солей — карбонатов и гидрокарбонатов. Содержание органического углерода колеблется от долей процента в песчаных почвах, бедных органическим веществом, до 6...7% и более в черноземах и некоторых дерновых почвах, а в торфяных почвах и торфянистых горизонтах достигает десятков процентов. Содержание углерода минœеральных соединœений также изменяется в широких пределах: от долей процента в почвах с промывным водным режимом до десятков процентов в аридных регионах, где он аккумулируется в почвах в составе карбонатов. Большое количество углерода находится в углекислом газе почвенного воздуха.

Азот. Это важнейший элемент питания растений. Он почти целиком сосредоточен в органическом веществе почвы и клетках живых организмов. Азот составляет, как правило, 1/10...1/20 часть от содержания органического углерода. Накопление азота в почве обусловлено биологической фиксацией его из атмосферы. В почвообразующих породах этого элемента очень мало.

Азот доступен растениям главным образом в виде аммония, нитратов и нитритов, хотя последняя форма в почвах практически не содержится. Аммонийный и нитратный азот - основные формы азотистых соединœений, которые усваивают растения. Аммонийный азот находится в почве в свободном состоянии н почвенном растворе, из него аммоний поглощается отрицательно заряженными почвенными коллоидами и переходит в обменную форму. Часть обменно поглощённого аммония фиксируется в межпакетных пространствах разбухающих минœералов и теряет способность к обмену, трансформируясь в необменную форму.

Ион NО3 в большинстве почв находится преимущественно в почвенном растворе и легко поглощается растениями. В то же время он легко вымывается за пределы почвенного профиля атмосферными осадками. В почвах е высоким содержанием положительно заряженных коллоидов желœеза и алюминия, таких как ферраллитные почвы может присутствовать в обменно-поглощенном состоянии.

Фосфор. Валовое содержание фосфора в почвах невысокое -0,1…0,2%. При этом его активно поглощают растения, поскольку он входит в состав многих органических соединœений, без которых невозможно функционирование живых организмов. В почвах фосфор представлен органическими и минœеральными соединœениями. органическое вещество почвы - резерв подвижного фосфора, поскольку оно содержит до 60...80%всœех запасов фосфора. Органические соединœения фосфора представлены фосфолипидами, фосфопротеинами, сахарофосфатами. Значительная часть фосфора входит а состав гумусовых веществ. Так, в гуминовых кислотах содержится до 50.80 %всœего органического фосфора почвы. Растительные остатки также богаты этим элементом. Фосфор органических соединœений переходит в доступную форму после минœерализации их микрофлорой.

Среди минœеральных соединœений фосфора важнейшую роль играют соли ортофосфорной кислоты Н3РО4.

Фосфат-нон в обменном состоянии удерживается на поверхности глинистых минœералов обменными двух- и трехвалентными катионами или катионами кристаллических решеток. Таким путем из почвы поглощается до 1%фосфора. У аморфных гидроксидов способность к поглощению фосфора выше, чем у глинистых минœералов: для Fе(ОН)з она составляет 4%,для А1(ОН)3 - около 25%. Важную роль в удержании фоcфора играют гидраты желœеза, входящие в органо-минœеральные комплексы. Свободный алюминий удерживает фосфор в менее растворимой форме, чем обменный или АР кристаллических решеток. Окристаллизованные гидроксиды (гиббсит и гётит) фосфор практически не поглощают. В почвах, содержащих карбонаты в активной форме, фосфор сохраняется в обменной форме при не чересчур высоких значениях рН и достаточном содержании гумуса. Ф. Дюшофур считает, что между фосфором почвенного раствора и фосфором, поглощенным коллоидами, существует постоянный обмен, приводящий к равновесному состоянию между обменным и растворимым фосфором. Вследствие этого всякие изменения в концентрации фосфора немедленно компенсируются путем обмена При этом часть почвенного фосфора (нерастворимые фосфаты) не участвует в данном кинœетическом обмене.

Фосфор теряет растворимость и способность к обмену в результате осаждения и включения в кристаллические образования. Осаждение происходит при наличии растворимого и обменного фосфора в очень кислой (и восстановленной) среде, содержащей растворимые ионы А13 или Fе2 . В результате осаждения образуются нерастворимые фосфаты желœеза или алюминия с соотношением фосфор-металл порядка 1 : 2,тогда как для фосфора адсорбированного поверхностью коллоидальных гидроксидов оно равно 1:100 или 1:500. Впочвах происходит медленная и постепенная потеря фосфором растворимости что возможно в результате следующих процессов:

‣‣‣ проникновения фосфат-нонов в межплоскостные пространства глинистых минœералов во время приобретения гелями слоистой структуры или раздвиганния слоев у некоторых разбухающих минœералов;

‣‣‣ образования желœезистых конкреций и поглощения ими фосфат-ионов а также Включения фосфат-ионов В минœералы типа гётита или гиббсита в процессе кристаллизации соответствующих гидроксидов;

‣‣‣ фиксации фосфатов в карбонатной среде, когда рН поднимается выше 8и фосфаты переходят в менее растворимое и более состояние.

Доступность фосфора растениям у почв разных типов неодинакова. Сравнительно легко переходит в раствор фосфор, удерживаемый глинистыми минœералами глиногумусового комплекса Вкислых почвах доступность фосфора растениям резко падает Вследствие связывания его свободным алюминием и включения в желœезистые конкреции. При высоком содержании карбонатов доступность фосфора растениям также низкая.

Известкование кислых почв, свежее органическое вещество, служащее источником подвижных гумусовых веществ, способствуют растворению фиксированного фосфора и повышают его доступность растениям. Выращивание бобовых трав способствует мобилизации почвенных фосфатов, поскольку они энергично экстрагируют фосфор, даже малорастворимый. Разлагающиеся остатки бобовых трав в дальнейшем будут служить источником растворимого фосфора для других культур.

Сера. Это важный элемент питания растений, она необходима для синтеза аминокислот и ферментов. Ее содержание в верхних горизонтах незасоленных почв колеблется в широких пределах — от 0,01 до 0,2.0,4%, в засоленных достигает нескольких десятков процентов. Повышенное содержание серы в почвах наблюдается при загрязнении их промышленными отходами, в местах выпадения с осадками газообразных выбросов соединœений серы. Сера входит в состав разнообразных органических л минœеральных соединœений. В верхних гумусовых горизонтах почв на долю органических соединœений приходится 70...80% всœех запасов серы. доля минœеральных соединœений увеличивается по мере снижения содержания гумуса и накопления легкорастворимых солей и гипса. Сульфаты шелочных и щелочно-земельных элементов — наиболее распространенная форма минœеральных соединœений серы в почвах. Ванаэробных условиях при недостатке кислорода сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают сульфаты до сульфидов.

Марганец. Среднее содержание марганца в почвах колеблется от 0,01...0,02 до 0,15...0,20%. Сбиологической точки зрения марганец микроэлемент, имеющий большое значение в физиологии растений. Часто растения страдают от его недостатка, но в повышенных количествах он токсичен. Впочвах марганец встречается в различных формах: труднорастворимые оксиды, легко- и труднорастворимые марганцовые соли, в обменном состоянии, в составе силикатов, а также в виде комплексных соединœений с органическими веществами. Клегкорастворимым солям относятся Мп5О4, Мп(НО3)2, МпСI2,присутствующие в незначительных количествах в почвенном растворе. из которых марганец переходит в обменную форму. Соединœения двухвалентного марганца, включая легкорастворимые соли и обменный Мп2, присутствуют преимущественно в кислых почвах. Впереувлажненных почвах при интенсивном развитии восстановительных процессов могут накапливать труднорастворимые судьфиды марганца МпS2 и МпS. При увеличении рН почвенного раствора до 8,5 и выше марганец осаждается в виде Мп(OH)2, который впоследствии окисляется до Мп(ОН)4 или Мп304. Вкарбонатньгх почвах аридных регионов образуется труднорастворимая соль МпСО2. Марганец часто входит в состав конкреций, различных по химическому составу. Конкреции глеевых почв содержат до 8...10%, а некоторых тропических почв - до 20 % марганца.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ ПОЧВ

Многие элементы находятся в почвах и биологических объектах в тысячных-стотысячных долях процента и составляют особую группу микроэлементов. Кроме марганца к ним относятся бор, молибден. медь. цинк, кобальт, йод, ванадий др. Размещено на реф.рфМикроэлементы выполняют в растениях важнейшие функции. Οʜᴎ принимают участие в углеводном и азотном обменах, окислительно-восстановительных процессах, входят в активные центры различных ферментов и витаминов. Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез, повышается устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды.

При достаточном количестве базовых питательных веществ (N, Р, К, Са, S и др.) дефицит микроэлементов в почве приводит к существенному снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению качества продукции. Существует тесная взаимосвязь между содержанием микроэлементов в почве, с одной стороны, урожайностью растений, продуктивностью животных и здоровьем человека с другой. При изучении этих взаимосвязей А. П. Виноградов разработал учение о биогеохимических провинциях.

Биогеохимическая провинция - территория значительных размеров, отличающаяся от сосœедних территорий концентрацией в среде (почвах, водах, воздухе) одного иди нескольких микроэлементов. К примеру, в Читинской и Амурской областях выделяются провинции, обогащенные стронцием, в Центральной Якутии стронцием и бором, в Тыве - селœеном и молибденом, в Дагестане отмечается дефицит меди и избыток молибдена, торфяные почвы таежно-лесной зоны обеднены медью и кобальтом.

В пределах биогеохимических провинций вследствие избытка или недостатка микроэлементов наблюдаются массовые нарушения обмена веществ у растений, животных и человека, сопровождающиеся специфическими заболеваниями. Эти заболевания известны как биогеохимические эпидемии. Так, при недостатке йода у животных и человека развивается эндемия зоба. С недостатком меди связаны суховершинность плодовых деревьев, полегание я невызревание злаков, атаксия овец и крупного рогатого скота. Избыток меди приводит к заболеванию скота анемией, к перерождению печени. При избытке стронция нарушается формироваiiие костной ткани, а при избытке селœена наблюдается деформация копыт у животных, хлороз листьев и некроз тканей у некоторых растений.

Главный источник микроэлементов в почвах - почвообразующие породы. Набор и содержание в них микроэлементов, определяющие характерные особенности микроэлементного состава почв, заметно варьируют.

Основные почвообразующие породы таежно-лесной, лесостепной и степной зон — моренные отложения, лёссы и лёссовидные суглинки, покровные суглинки. Οʜᴎ содержат примерно одинаковое количество Мп, Со, Сп, Мо, 1. Морские отложения обогащены Мп, Сц, В, 1, пески и супеси существенно обеднены многими микроэлементами.

Заметное обогащение почв отдельным и микроэлементами наблюдается вблизи рудных месторождений (молибденовых, медных, никелœевых и др.) и в зонах деятельности вулканов, а также в результате технического загрязнения территории - На содержание микроэлементов в почвах и их распределœение по генетическим горизонтам сильно влияет характер почвообразования. При гумусово-аккумулятивном процессе они, как правило накапливаются в верхней части профиля почв. Интенсивное развитие элювиальных процессов (оподзоливание, лессиваж и др.) сопровождается обеднением почв или отдельных горизонтов многими микроэлементами.

В почвах микроэлементы находятся в различных формах. Преимущественно они входят в состав кристаллических решеток первичных (авгит, биотит, полевые шпаты, роговая обманка и др.) и вторичных (монтмориллонит, вермикулит, хлорит) минœералов. Также они могут находиться в почвенном растворе, в ионообменном состоянии, в составе органического вещества, труднорастворимых солей и осадков.

На поведение микроэлементов и формы их соединœений большое влияние оказывают окислительно-восстановительные условия, реакция среды, концентрация в почвенном растворе СО2 и содержание органического вещества. Так, поведение микроэлементов с переменной валентностью связано с окислительно-восстановительным режимом почв. Марганец при окислении переходит в нерастворимое состояние, а хром и ванадий, напротив - приобретают подвижность. В кислой среде возрастает растворимость соединœений Мп, Сu, Со, Zn, благодаря чему они могут находиться как в обменном состоянии, так и в миграционноспособных формах. В шелочной среде эти элементы переходят в гидроксиды, из-за чего снижается их подвижность и доступность растениям. Молибден, напротив - малоподвижен в кислой среде и приобретает подвижность при повышении рН. Бор, фтор и йод подвижны в кислой и щелочной средах.

При повышении концентрации СО2 в почвенном растворе увеличивается подвижность Мп, Ni, Ва в результате перехода карбонатов этих элементов в гидрокарбонаты. Гумусовые вещества и органические соединœения неспецифической природы образуют со многими микроэлементами комплексные соединœении различной подвижности, что влияет на перераспределœение микроэлементов в почвенном профиле.

referatwork.ru

Почва типы и отношение растений

ПЛАН

Введение………………………….………………………3

1. Почва - типы и отношение растений……………..3
2. Содержание питательных веществ в почве…………………………………………………....9
3. Роль факторов в распределении растений и животных……………………………………….…...11
4. Почва как связующее звено..………………….…….12
5. Загрязнение почвы…………………………...……....14
6. Почва и человек……………………………….……..16
7. Охрана и использование почв и земельных ресурсов……………………………………………….26

Список использованной литературы…………….….29

Введение.

Почва - особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих в результате преобразований поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием

Определенная часть почв, как в России, так и во всем мире с каждым годом выходит из сельскохозяйственного обращения в силу разных причин, подробно рассмотренных в УИР. Тысячи и более гектаров земли страдают от эрозии, кислотных дождей, неправильной обработки и токсичных отходов. Чтобы избежать этого, нужно ознакомиться с наиболее продуктивными и недорогими мелиоративными мероприятиями, повышающими плодородие почвенного покрова, а прежде всего с самим негативным воздействием на почву, и как его избежать.

Эти исследования дают представление о вредном воздействии на почву и проводились по ряду книг, статей и научных журналов, посвященных проблемам почвы и защите окружающей среды.

Сама проблема загрязнения и деградации почв была актуальна всегда. Сейчас к сказанному можно еще добавить, что в наше время антропогенное влияние сильно сказывается на природе и только растет, а почва является для нас одним из главных источником пищи и одежды, не говоря уже о том, что мы по ней ходим и всегда будем находиться в тесном контакте с ней.

1. Почва - типы и отношение растений

К основным типам почв на територрии России относятся черноземы, подзолотистые, дерново-подзолотистые, подзолотисто-болотные, болотные, серые лесостепные, пойменные, солончаки, солонцы, солоди и др.

В почве как правило, выделяют три основных горизонта, различающихся по морфологическим и химическим свойствам:

1. Верхний перигнойно-аккумулятивный горизонт, в котором накапливается и преобразуется органическое веществои из которого промывными водами часть соединений выносится вниз.
2. Горизонт вымывания, или аллювиальный, где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества.
3. Материнскую породу или горизонт, материал который преобразуется в почву.

Обобщеная схема почвенного профиля:

1. Основание
2. Подпочва
   1. Иллювиальный горизонт (ортштейн)
3. Почва

3.2 Гумусовая минеральная почва

4. Подстилка
   1. Мулль (слой гумификации)
   2. Собствено подстилка

1. Песок
2. Супесь
3. Песчанистый суглинок
4. Песчанистый алеврит
5. Пылеватый суглинок
6. Песчанистый тяжелый суглинок
7. Суглинок
8. Пылеватый тяжелый суглинок
9. Песчанистая глина
10. Алевритистая глина
11. Глина

- минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;

- детрит - отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;

- множество живых организмов - от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Таким образом, почва - биокосная система, основанная на динамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами и почвенными организмами.

В своем развитии и формировании почвы проходят несколько этапов. Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или переноса отложения осадков (например, аллювия). На этих субстратах поселяются микроорганизмы, пионерные растения - лишайники, мхи, травы, мелкие животные. Постепенно внедряются другие виды растений и животных, состав биоценоза усложняется, между минеральным субстратом и живыми организмами возникает целая серия взаимосвязей. В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата.

Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает состояние климакса. Таким образом, изменения почвы, происходящие в процессе ее формирования, напоминают сукцессионные изменения экосистем.

Каждому типу почв соответствуют определенные типы растительных сообществ. Так, сосновые боры, как правило, растут на легких песчаных почвах, а еловые леса предпочитают более тяжелые и богатые питательными веществами суглинистые почвы.

Изменчивость в пространстве и во времени факторов почвообразования, а следовательно, и процессов происходивших в почве в прошлом и совершающихся в настоящем, обусловливает большое разнообразие их в природе.

Почва является как бы живым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы. Для того чтобы поддерживать почву в хорошем состоянии, необходимо знать природу обменных процессов всех ее составляющих.

Поверхностные слои почвы обычно содержат много остатков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородие почвы.

В почве обитает великое множество различных живых организмов - эдафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы и изменении ее физико-химических характеристик.

Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.

Важнейшим свойством почвы является её плодородие, которое определяется в первую очередь содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, таких, как азот, фосфор, калий. кальций, магний. сера, железо, медь, бор, цинк, молибден и др. Каждый из этих элементов играет свою роль в структуре и обмене веществ растений и не может быть заменён полностью другим. Различают растения, преимущественно на плодородных почвах, - эутрофные или эвтрофные, довольствующиеся небольшим количеством питательных веществ,- олиготрофные. Между ними выделяют промежуточную группу мезотрофных видов.

Разные виды растений неодинаково относятся к содержанию доступного азота в почве. Растения, особенно требовательные к повышенному содержанию азота в почве, называют нитрофилами. ( Например пастушья сумка, яснотка белая, крапива двудомная, марь белая и др.)

Обычно они поселяются там, где есть дополнительные источники органических отходов, а следовательно, и азотного питания. К нитрофилам относятся многие зонтичные, поселяющиеся на опушках леса. В массе нитрофилы посуляются там, где почва постоянно обогащается азотом, и через эксперименты животных. Например, на пастбищах, в местах скопления навоза, пятнами разрастаются нитрофильные травы (крапива, щирица и др.)

Кальций- важнейший элемент, не только входит в число необходимых для минерального питания растений, но и является важной составной частью почвы. Растения карбонатных почв, содержащих более 3% карбонатов и вскипающих с поверхности, называют, кальциефилами (венерин башмачок). Из деревьев кальциефильны лиственица сибирская, бук, ясень. Растения избегающие почв с большим содержанием извести, называют кальциефобами. это сфагновые мхи, болотные верестковые. Среди древесных пород – береза бородавчатая, каштан.

Растения неодинаково относятся к кислотности почвы. Так, при различной реакции среда в горизонтах почвы может вызвать неравномерное развитие корневой системы у клевера. Растения предпочитающие кислые почвы, с небольшим значением pH 3,5-4,5, называют ацидофилами (вереск, белоус, щавелек малый и др.), растения же щелочных почв pH 7,0-7,5 (мать-и мачеха, горчица полевая и др.) относятся к базифилами (базофилам), а растения почв с нейтральной реакцией – нейтрофилам (лисохвост луговой, овсяница луговая и др.)

Растения приспособившиеся к произрастанию с высоким содержанием солей, называют галофитами. В отличии от галофитов, растения произрастающие не на засоленных почвах, называют гликофитами. Галофиты имеют высокое осмотическое давление, позволяющие им использовать почвенные растворы, так как сосущая сила корней превосходит сосущую силу почвенного раствора. Типичными галофитами являются солерос европейский, сарсазан шишковатый и др.

Особую группу представляют растения, адаптированные к сыпучим подвижным пескам, - псаммофиты. Растения сыпучих песков во всех климатических зонах имеют общие особенности морфологии и биологии. Сыпучие пески встречаются и во влажном климате, например, песчаные дюны по берегам северных морей, пески обсыхающего речного ложа по берегам крупных рек и т. д. Здесь растут типичные псаммофиты, такие, как волоснец песчаный, овсяница песчаная, ива-шелюга. На увлажненных, преимущественно глинистых почвах обитают такие растения, как мать-и мачеха, хвощ полевой, мята полевая и др.

Чрезвычайно своеобразны экологические условия для растений, произрастающих на торфе (торфяные болота), - особой разновидностью почвенного субстрата, образовавшегося в результате неполного распада растительных остатков в условиях повышенной влажности и затрудненного доступа воздуха. Растения, произрастающие на торфяных болотах, называют оксилофитами.

Растения, обитающие на камнях, скалах, каменистых осыпях, в жизни которых преобладающую роль играют физические свойства субстрата, относятся к литофитам. К этой группе принадлежат прежде всего первые после микроорганизмов поселенцы на скальных поверхностях и разрушающихся горных породах: автотрофные водоросли, накипные лишайники, плотно прирастающие к субстрату и окрашивающие скалы в разные цвета. Со временем на поверхности и особенно в трещинах камней накапливаются в виде слоя органические остатки, на которых поселяются мхи. Под моховым покровом образуется примитивный слой почвы, на который поселяются литофиты из высших растений. Их называют растениями щелей, или хасмофитами. Среди них виды рода камнеломка, кустарники и древесные породы (можжевельник, сосна и др.)

^

Запасы питательных веществ в почвах во много раз превышают потребность в них растений. Однако большая часть из представлена недоступными для растений соединениями. Валовое содержание питательных веществ в пахотном слое различных почв неодинаково.

^ колеблется от 0,07% до 0:5%. Почвенный азот находится в основном в недоступной для растений органической форме. На долю минерального азота приходится только 1-2% его общего количества. Под влиянием микробиологических процессов органические формы азота переводятся в доступные для растений минеральные формы.

^ во многих почвах составляет 0,03-0,25%. Около половины его находится в минеральной форме, а половина - в форме органических соединений. В слабоокультуренных торфяных почвах на фосфор в органической форме приходится до 70%. Некоторое количество его содержится в поглощенном почвенными коллоидами состоянии. Значительная часть минеральных форм фосфора в кислых подзолистых почвах и красноземах находится в труднодоступных для растений фосфатах железа и алюминия. В нейтральных почвах, например в черноземах, минеральный фосфор представлен более доступными для растений фосфатами кальция и магния.

На долю калия (К2О) в почве приходится 0,6-3% массы почвы. Больше калия содержится в глинистых и суглинистых почвах, а в почвах легкого механического состава (песчаных и супесчаных) его значительно меньше. Количество обменного калия в пахотном слое составляет, кг/га: в подзолистых почвах - 150-300, черноземах - 400-900, сероземах - 600-1500. В отличие от азота и фосфора калий не образует в растениях прочные органические комплексы. Поэтому количество его в органическом веществе почвы незначительно.

^ в почвах около 0,2-2% и более от их массы. Он представлен силикатами, карбонатами, гипсом, фосфатами и другими соединениями. Часть кальция находится в поглощенном состоянии. Наиболее богаты обменным кальцием черноземы (около 40 мэкв). Наименьшее количество его встречается в подзолистых почвах (5-8 мэкв), что связано с их кислотностью. Известкованием не только смещается реакция почвы, но и улучшается питание растений кальцием.

^ составляет 0,4-4% и более от массы почвы и зависит от состава материнской породы. В почвах, образовавшихся на суглинках и глинах, больше магния, чем в почвах, возникших на песках.

Около 90-95% магния в почве входит в состав различных минералов, главным образом силикатов и алюмосиликатов, которые трудно растворяются в воде, поэтому содержащийся в них магний не может быть непосредственно использован растениями. Около 5-10% магния находится в поглощенном (обменном) состоянии. Обменный магний. Как и обменный калий, играет важнейшую роль в питании растений, пополняя количество магния в почвенном растворе по мере потребления его растениями. Незначительная часть магния в почве встречается в форме органических веществ, после разложения которых он становится доступным для растений.

Наиболее богаты магнием черноземы, каштановые почвы и сероземы. Меньше магния в песчаных, супесчаных и некоторых торфяных почвах.

^ колеблется от 0,1 до 0,5% массы почвы. Сера в почве представлена органическими соединениями (80-90%), где она находится в восстановленной форме, и минеральными соединениями с кальцием, железом, калием, натрием (10-20), являющимися источником питания растений. Процесс окисления серы, входящей в состав гумуса и органических остатков, происходит под влиянием аэробных бактерий (сульфофикация).

В большинстве почв количество серы достаточно для растений, однако в малогумусных подзолистых песчаных почвах ее немного, поэтому сульфатные формы удобрений здесь более эффективны, чем хлоридные. Серу в почву вносят также с органическими удобрениями, с простым суперфосфатом.

^ в почвах колеблется от 1-11%. В легких под механическому составу почвах его меньше, чем в тяжелых.

Железо в почве находится в форме ферроалюмосиликатов, окиси и закиси железа и их гидратов. Недостаток железа для растений чаще всего проявляется на карбонатных или сильноизвесткованных почвах, где оно находится в труднодоступном состоянии.

3. Роль факторов в распределении растений и животных

Специфические растительные ассоциации, формируются в связи с разнообразием условий мест обитаний, включая и почвенные, а также и в связи с избирательностью по отношению к ним растений в определенной ландшафтно-географической зоне. Следует учитывать, что даже в одной зоне в зависимости от её рельефа , уровня грунтовых вод, экспозиции склона и ряда других факторов создаются неодинаковые почвенные условия, которые отражаются на типе растительности. Так, в ковыльно-типчаковой степи всегда можно обнаружить участки, где доминирует ковыль или, наоборот, типчак. Отсюда: типы почв являются мощным фактором распределения растений. На наземных животных эдафические факторы оказывают меньшее влияние. Вместе с тем животные тесно связаны с растительностью, и она играет решающую роль в их распределении. Однако и среди крупных позвоночных легко обнаружить формы, которые приспособлены к конкретным почвам. Это особенно характерно для фауны глинистых почв с твердой поверхностью, сыпучих песков, заболоченных почв и торфяников. В тесной связи с почвенными условиями находятся роющие формы животных. Одни из них приспособлены к боле плотным почвам, другие могут разрывать только легкие песчаные почвы. Типичные почвенные животные также приспособлены к различным видам почв. Например, в средней Европе отмечают до 20 родов жуков, которые распространены только на солончаковых или солонцовых почвах. и в то же время не редко почвенные животные имеют очень широкие ареалы и встречаются в разных почвах. Дождевой червь достигает высокой численности в тундровых и таежных почвах, в почвах смешанных лесов и лугов, а также в горах. Это связано с тем, что в распространении почвенных обитателей кроме свойств почвы большое значение имеют их эволюционный уровень, размеры их тела. Тенденция к космополитизму отчетливо выражена у мелких форм. это бактерии, грибы, простейшие, микроартроподы (клещи, коллемболы), почвенные нематоды.

Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания животных дают возможность делать заключение, что почва играла особую роль в эволюции животного мира. К примеру, многие группы членистоногих в процессе исторического развития прошли сложный путь от типично водных организмов через почвенных обитателей до типично наземных форм.

4. Почва как связующее звено

В целом же по ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной между наземной и водной. С воздушной средой почву сближает наличие почвенного воздуха, угроза иссушения в верхних горизонтах, относительно резкие изменения температурного режима поверхностных слоев. С водной средой почву сближают её температурный режим, пониженное состояние кислорода в почвенном воздухе, насыщенность его водяными парами и наличие воды в других формах, присутствие в почвенных растворах солей и органических веществ, возможность двигаться в трех измерениях. Как и в воде, в почве сильно развиты химические взаимозависимости и взаимовлияние организмов.

Климатические условия оказывают косвенное влияние на такие факторы почвообразования, как почвообразующие породы, растительный и животный мир, и др. С климатов связано распространение основных типов почв.

Рельеф – один из факторов перераспределения по земной поверхности тепла и воды. С изменением высоты местности меняются водный и тепловой режим почвы. Рельефом обусловлена поясность почвенного покрова в горах. С особенностями рельефа связан характер влияния на почву грунтовых, талых и дождевых вод, миграция водорастворимых веществ.

Биологическая взаимосвязь между почвой и человеком осу­ществляется главным образом путем обмена веществ. Почва является как бы поставщиком минеральных веществ, необхо­димых для цикла обмена веществ, для роста растений, потреб­ляемых человеком и травоядными животными, съедаемыми в свою очередь человеком и плотоядными животными. Таким об­разом, почва обеспечивает пищей многих представителей расти­тельного и животного мира.

Следовательно, ухудшение качества почвы, понижение ее биологической ценности, способности к самоочищению вызы­вает биологическую цепную реакцию, которая в случае продол­жительного вредного воздействия может привести к самым различным расстройствам здоровья у населения. Более того, в слу­чае замедления процессов минерализации образующиеся при распаде веществ нитраты, азот, фосфор, калий и т. д. могут по­падать в используемые для питьевых нужд подземные воды и явиться причиной серьезных заболеваний (например, нитраты могут вызвать метгемоглобинемию, в первую очередь у детой грудного возраста).

Потребление воды из бедной йодом почвы может стать при­чиной эндемического зоба и т. д.

Человек добывает из почвы воду, необходимую для поддер­жания процессов обмена веществ и самой жизни. Качество воды зависит от состояния почвы; оно всегда отражает биологическое состояние данной почвы.

Это в особенности относится к подземным водам, био­логическая ценность которых существенно определяется свой­ствами грунтов и почвы, способностью к самоочищению послед­ней, ее фильтрационной способностью, составом ее макрофлоры, микрофауны и т. д.

Прямое влияние почвы на поверхностные воды уже ме­нее значительно, оно связано главным образом с выпадением осадков. Например, после обильных дождей из почвы смываются в открытые водоемы (реки, озера) различные загрязняющие ве­щества, в том числе искусственные удобрения (азотные, фос­фатные) , пестициды, гербициды, в районах карстовых, трещино­ватых отложений загрязняющие вещества могут проникнуть че­рез щели в глубоко расположенные подземные воды.

Несоответствующая очистка сточных вод также может стать причиной вредного биологического действия на почву и в конеч­ном итоге привести к ее деградации. Поэтому охрана почвы в населенных пунктах представляет одно из основных требований охраны окружающей среды в целом.

5. Загрязнение почвы

Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения.

Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них.

Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

Огромный вред наносят кислотные дожди. Земля и растения страдают от таких дождей. Снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов. Огромный вред наносятся лесам, они высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность в почве алюминия, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, крупности ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже чем листья.

Все больший ущерб кислотные дожди наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость к болезням и паразитам, падает урожайность.

6. Почва и человек.

Почвенный покров является важнейшим природным образова­нием. Его значение для жизни общества определяется тем, что почва является основным источником продовольствия, обеспечи­вающим 97—98% продовольственных ресурсов населения планеты. Вместе с тем, почвенный покров является местом деятельности че­ловека, на котором размещается промышленное и сельскохозяй­ственное производство.

Важнейшее свойство почвенного покрова — его плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечиваю­щих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодо­родие почвы регулируется запасом питательных веществ в почве и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Велика роль поч­венного покрова в продуктивности наземных экологических систем, так как почва питает сухопутные растения водой и многими сое­динениями и является важнейшим компонентом фотосинтетической деятельности растений. Плодородие почвы зависит и от аккумули­рованной в ней величины солнечной энергии. Живые организмы, растения и животные, населяющие Землю, фиксируют солнечную энергию в форме фито- или зоомассы. Продуктивность наземных экологических систем зависит от теплового и водного баланса зем­ной поверхности, которым определяется многообразие форм обмена материей и веществом в пределах географической оболочки пла­неты.

Стратегия нашего земледелия за последние 25 – 30 лет строилась главным образом на непрерывном наращивании средств химизации. Это привело к обострению медико-экологической обстановке в стране. Это относится в первую очередь к воздействию пестицидов.

Пестициды (ядохимикаты) - химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т.п. Пестициды в зависимости от объекта подразделяются на:

- Гербициды - для уничтожения сорной растительности;

- Инсектициды - против вредных насекомых;

- Зооциды - для борьба с грызунами;

- Фунгициды - с возбудителями грибковых заболеваний;

- Дефолианты - для удаления листьев;

- Дефлоранты - для удаления цветков.

За последние десятилетия число различных типов пестицидов сильно возросло, только в США их количество достигло 900. По данным А.В. Яблокова (1988), в нашей стране в 1986г. было применено пестицидов в среднем около 2 кг на 1 га (примерно на 87% пашни) или около 1,4 кг на душу населения, а в США 1,6 кг на 1 га (на 61% пашни) или 1,5 кг на душу населения.

Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удаленные от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 10 лет, а для диэлдрина он превышает 20 лет). При использовании даже наименее летучих компонентов более 50% активных веществ в момент воздействия переходят прямо в атмосферу, а для таких пестицидов, как ДДТ и диэлдрин, характерна дистилляция с парами воды на земной поверхности. Эта часть пестицидов, не достигших растений, подхватывается ветром и осаждается в районах суши или океана, весьма удаленных от зон применения вещества. Они в конечном итоге попадают в различные экосистемы, включая океан, пресноводные водоемы, наземные биомы и др., в значительных количествах накапливаются в почвах и увеличивают свои концентрации при движении по трофическим цепям.

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека.

Поэтому в некоторых странах (США, Франция, Германия) начинают уменьшать дозы применения пестицидов или полностью от них отказываться. В последние годы в СГА разработаны гербициды, не представляющие явной опасности для живых организмов или быстро разрушающиеся в окружающей среде. Широкое применение биологических методов защиты растений позволит уменьшить степень загрязнения среды пестицидами.

Удобрения - это неорганические и органические вещества, применяемые в сельском хозяйстве и рыболовстве для повышения урожайности культурных растений и рыбопродуктивности прудов. Они бывают: минеральные (или химические), органические и бактериальные (искусственное внесение микроорганизмов с целью повышения плодородия почв).

shkolnie.ru

Формы воды в почве и их доступность для растений. - конспект лекций

Растения как основные автотрофы в природе, продуценты биомассы Земли, находятся в особенных условиях по отношению к окружающей неживой природе. Вода поступает в растение из почвенного раствора через корневую систему и испаряется из растения через листья. Собственно весь водный обмен в растении состоит из трех основных этапов:поглощения воды из почвы,передачи воды из корня ко всем органам растения,испарение воды из листьев.Рассматривая комплекс вопросов по механизмам водного обмена, необходимо прежде всего разобраться в вопросе о формах воды в почве и образовании собственно почвенного раствора.В почве имеются водоудерживающие силы, которые определяют притяжение воды к почвенным частицам, поэтому далеко не вся вода, находящаяся в почве доступна растениям.Почвенный раствор обладает собственной сосущей силой, поэтому механизм поступления воды в растение прежде всего обуславливается разницей между осмотическим давлением корневого волоска и почвенного раствора. Концентрация почвенного раствора зависит от количества солей в почве, механического состава почвы, соотношения минеральных и коллоидных частиц в почве. Вода, находящаяся в почве, в зависимости от своего состояния может находиться в одной из следующих форм:Гравитационная - это вода, заполняющая большие почвенные капилляры, попадающая в почву при дожде или поливе, быстро двигающаяся вниз в глубокие слои почвы под действием силы тяжести собственного веса. Для растений существенного значения не имеет, так как хотя и поглощается ими, но быстро уходит из зоны почвы, где располагается корневая система.Капиллярная- это вода, заполняющая узкие капилляры и удерживающаяся силами поверхностного натяжения менисков. Она находится в почве длительное время, незначительно притягивается к почвенным частицам, является наиболее доступной для растений формой.Пленочная - это вода, покрывающая непосредственно почвенные частицы, удерживающаяся на их поверхности силами молекулярного притяжения или адсорбционными силами почвенных частиц. Эта вода труднодоступна для растений, поглощается в основном растениями, приспособленными к засушливым условиям, имеющими очень высокую концентрацию клеточного сока.Гигроскопическая - это вода, находящаяся в воздушно-сухой почве, удерживаемая внутри почвенных частиц силой свыше 100000 килопаскаль. Ее количество колеблется от 5% в песчаной почве до 14% в глинистой почве. Для растений эта вода недоступна.Имбибиционная- это вода, находящаяся внутри коллоидных частиц почвы, вызывающая их набухание, при этом в набухшей коллоидной частице создаются значительные водоудерживающие силы. Эта форма воды характерна для торфяников. Для растений она также практически недоступна.Очень важным моментом является соотношение скорости поглощения воды из почвы и скорости испарения воды растением. При испарении воды из листьев корневая система поглощает воду в доступной зоне, в результате чего в близлежащей почве образуется зона иссушения. Корневая система, разрастаясь вширь и вглубь, поглощает воду из более дальних участков почвы, но этот процесс не бесконечен и не всегда достаточно быстро происходит. Поэтому если испарение происходит со значительной скоростью, то корневая система слишком быстро поглощает воду и оказывается полностью в зоне иссушения. В этом случае наличие в почве запасов воды не обеспечивает поглощение воды растением. Статически доступная вода оказывается динамически недоступной.Вода в почве будет находиться в равновесном статическом и динамическом состоянии при следующих условиях:Будет наблюдаться очень значительное насыщение почвы корнями, так что благодаря малым расстояниям между ближайшими корнями станет невозможным местное иссушение почвы. Вот почему так важно обеспечить полив растениям на первых фазах развития, когда корневая система недостаточно развита.Будет наблюдаться медленный ток воды через растение, когда скорость поглощения воды корнями из почвы окажется равной скорости восстановления исходного содержания воды в местах иссушения. Вот почему значительную роль играет влажность воздуха, поэтому освежительные поливы в виде дождевания часто рекомендуются в качестве элемента технологии при возделывании культур в южном засушливом климате.Для различных видов растений (засухоустойчивых или влаголюбивых) оптимальное значение влажности почвы может варьировать в достаточно широких пределах. Кроме того, для одного и того же вида растения в разные фазы его развития этот показатель также может различаться. Более того, семена растений обладают настолько большой сосущей силой, что способны при прорастании даже использовать недоступную гигроскопическую форму воды.Наиболее важным показателем, характеризующим почву, является влагоемкость почвы. Влагоемкость почвы - это величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы.Водоудерживающая способность почвы - это свойство почвы удерживать в себе то или иное количество влаги от стекания действием капиллярных и сорбционных сил.Различают следующие разновидности влагоемкости:общую,полную,капиллярную или относительную,полевую или предельную или наименьшую,максимальную молекулярную.Для определения необходимости полива чаще всего используют понятие предельной полевой влагоемкости (ППВ). Поливы назначают при показателе влажности почвы равном 70-75% от предельной полевой влагоемкости.Поэтому мы дадим определение именно этой разновидности влагоемкости, о подробнее о других разновидностях влагоемкости информацию можно получить из курса почвоведения.Полевая или наименьшая или предельная влагоемкость - это наибольшее возможное содержание подвешенной влаги в данном слое почвы в ее естественном сложении при отсутствии слоистости и подпирающего действия грунтовых вод, после стекания всей гравитационной влаги.Вторым существенным показателемдля характеристики влажности почвы является коэффициент завядания. Коэффициент завядания для данной почвы - это такая величина влажности почвы при которой в специально поставленных опытах наступает длительное завядание растения. Этот показатель зависит только от типа почвы. Чем легче почва (песчаные, супесчаные), тем полнее используется растениями имеющаяся в ней вода, собственная влагоемкость почвы при этом меньше, т.е. меньше воды находится в виде мертвого запаса, недоступного растениям. Наоборот, влагоемкость тяжелых глинистых почв выше, значит и мертвый запас воды в ней больше.

2dip.su

Экологические группы растений, описание, характеристики

Поскольку растение приспосабливается к определенным экологическим условиям, его внешний облик часто говорит сам за себя о принадлежности данного вида к определенной экологической группе.

Это в свою очередь подразумевает создание определенных условий для произрастания вида и учет особенностей ухода за ним и его размножения.Классификация по приуроченности к определенным условиям произрастания, т. е. разделение на экологические группы, является разновидностью классификации по жизненным формам.

Свет.

Растения разделяют на тенелюбивые, теневыносливые и светолюбивые.Лесоводы создали шкалу древесных видов по их отношению к свету, начиная от самых светолюбивых и заканчивая наиболее теневыносливыми: лиственница - береза - осина - сосна - дуб - ясень - клен - ель - пихта - бук - тис - самшит.Важно, что полную, т. е. хорошо сформированную, характерную для вида крону деревья развивают только в условиях достаточной освещенности.

Конкуренция за свет в природе проявляется в высотных ярусах растительности. В них каждый вид занимает всегда один и тот же ярус. Внеярусные растения - лианы - образуют крону там, где есть световые "окна", и молодые растения - подрост.

В композициях также соблюдается правило ярусности.Светолюбивые породы размещают с южной стороны групп, в ярусных композициях они занимают самые освещенные места. Теневыносливые виды могут расти под пологом и с северной стороны, т. е. в затенении от светолюбивых.В природных растительных сообществах, например в лесу, растения конкурируют за свет, влагу и питание, и потому каждый вид занимает определенный высотный ярус.

Высотные ярусы в композициях способствуют лучшему освещению растений, улучшают их рост и развитие, что в свою очередь сказывается на цветении и декоративности. Кроме того, высотные ярусы помогают маскировать недекоративные основания кустов и отцветшие куртины, позволяют наиболее выгодно обыграть декоративные особенности растений. Часто растения ранжируют по высоте, размещая их амфитеатром по отношению к топографическому центру участка или конкретной видовой точке.

Ярусное размещение растений позволяет размещать отдельные кусты более плотно и порой добиваться нескольких, сменяющих друг друга композиций на одной и той же площади сада. Например, мелколуковичные (крокусы, подснежники), посаженные под куртины почвопокровных (очитков, тимьянов), после отцветания не оставят прогала. Цветение почвопокровного растения второй раз привлечет внимание к этому уголку сада. Под пологом крупных лесных деревьев можно создать второй и третий ярусы, например опушку из кленов, черемухи, ивы козьей, дерена белого, обеспечив таким образом этот уголок сада круглогодичными декоративными эффектами. Они будут длиться с весеннего цветения ивы, затем черемухи до осеннего наряда кленов и зимней графики рубиновых побегов дерена.

Дополнительный ярус в растительных композициях, не требуя для этого дополнительной площади, создают лианы. Благодаря необыкновенной пластичности и способности развивать крону везде, куда попадают лучи света, лианы заполняют пустующие пространства между растениями. Куст чубушника или парковой розы с июньским цветением может "расцвести" второй раз в конце лета яркими цветами клематиса, использующего побеги кустарников как естественную опору.

Ярусы образуют не только кроны растений, но и их корневые системы. Известно, что у таких древесных пород, как ель, береза, вишня, всасывающие корни расположены в верхнем слое почвы. В приствольных кругах перечисленных видов, т. е. при соседстве в группах, все прочие растения развиваются медленно, требуют дополнительного ухода. Породы с глубоким залеганием всасывающих корней - липа, дуб, яблоня - не конкурируют с мелкими растениями за влагу и питание, что способствует развитию в зоне их приствольных кругов пышной растительности. Следовательно, виды с поверхностной корневой системой лучше использовать для одиночной, или солитерной, посадки, а деревья с глубоким залеганием корней могут быть использованы в сложных группах.

Температура.

Различают растения жароустойчивые, морозоустойчивые и зимостойкие. Жароустойчивые виды способны переносить высокие температуры почвы и воздуха, например очитки, гвоздики. Их можно высаживать в щелях мощения, в рокарии и на открытом солнце. Холодостойкие растения способны нормально развиваться при низких положительных (ниже 10°С) весенних, летних и осенних температурах. К ним относятся большинство видов природной флоры средней полосы России - колокольчики, нивяник, живучка Морозостойкими называют растения, переносящие отрицательные температуры воздуха и почвы. Для зимостойких растений характерна способность переносить весь комплекс неблагоприятных факторов, в том числе температурных, в зимний период. В частности, для средней полосы России это резкие перепады температуры при смене оттепелей и морозов.

Влажность.

Растения подразделяют на пять групп.

Материалы к теме:

Ксерофиты приспособлены к недостатку влаги в почве или в воздухе, или и в почве и в воздухе. Это одна из наиболее распространенных экологических групп. Приспособленность к недостатку влаги достигается уменьшением испарения - сокращением площади листовой пластинки (злаки, тысячелистник, тамарикс), опушением или развитием воскового покрова (гвоздики, чистец, полыни). Часто ксерофиты имеют сизый, голубой оттенок зелени листвы.

Особая группа ксерофитов - лесные виды, переносящие засуху вместе с недостатком света (барвинок, купена). Некоторые растения запасают влагу в листьях (очитки), другие образуют подушковидные кусты и дерновины, сберегающие дождевую влагу (камнеломки, злаки, ирис сибирский). Чубушник, сирень, барбарис, ракитник, спиреи, шиповники, боярышники способны переживать длительный недостаток влаги. На сухих почвах успешно растут, березы, робиния.

Мезофиты - растения, приспособленные к умеренному потреблению влаги, с широкими ярко-зелеными листьями, слабо опушенными или лишенными опушения. К ним относятся например, пионы, флоксы, лилейники, папоротники, вербейники, бузульники. Среди кустарников чувствительны к недостатку влаги гортензии, некоторые калины, дерен, смородины. Влажные почвы предпочитают дуб, ель, пихта, разнообразные формы хвойных.

Гигрофиты - растения, обитающие в условиях избыточного увлажнения. Такие условия складываются в понижениях рельефа или у воды. Это калужница, сусак, ирис болотный. Гидрофитами называют полупогруженные в воду или плавающие растения (нимфеи, частуха). Гидато- фитами - растения, полностью погруженные в толщу воды (элодея).

Почвенные условия.

Олиготрофы способны расти на бедных почвах, например, на болотах или тощих песках. Как правило, эти растения обладают сим- биотической связью с почвенными микроорганизмами. Колиготрофам относят сосну, вереск. Большинство скальных видов с бедных почв при избытке питания "жируют", теряют форму кустов и даже погибают (гвоздики, очитки).

Эутотрофы - виды, для нормального развития которых необходимы богатые почвы. Это обитатели черноземных степей, тучных лугов и широколиственных лесов. К этой группе относятся в той или иной степени большинство видов, выращиваемых в садах.Различают также группы растений по их отношению к известковым почвам. Кальциефильные виды из степей, с меловых почв положительно реагируют на присутствие кальция в почве. Кальцие- фобы не переносят кальция в почве, особенно чувствительны к нему верески, рододендроны, некоторые виды горечавки. Есть растения, индифферентные к кальцию.

По отношению к механическому составу почвы выделяют группу видов, тяготеющую к легким почвам (супесям). К ней относят березу, ивы, сосну, дерен, чубушник, ракитник, можжевельники, ландыш майский, купену.На тяжелых почвах - глинах и суглинках - лучше развиваются ель, дуб, плодовые, смородины, розы, девясил, живучка, примулы.

Однако в реальности факторы среды воздействуют на растения не по отдельности, а в совокупности. Известно, что при множественности факторов, наиболее сильное влияние на растения оказывает тот из них, который находится в дефиците. Это означает, что растению, страдающему в затенении от недостатка света, не помогут поливы и дополнительные подкормки.

При недостатке питания растения и на свету не будут хорошо развиваться, а подкормки будут усваиваться только при достаточной обеспеченности водой.

К счастью, большинство растений обладают экологической пластичностью разной степени - способностью существовать в расширенном диапазоне условий. Так, при обеспеченности влагой тенелюбивые виды способны расти на открытых местах, а теневыносливые формируют вполне декоративные кусты в местах, куда вообще не проникают прямые солнечные лучи.Виды с песчаных почв успешно растут на окультуренных суглинках, а влаголюбивые способны переносить временный недостаток влаги. Экологическая пластичность выше у видов, давно введенных в культуру и у "дикарей".

Низок уровень экологической пластичности у селекционных сортов, у которых в угоду декоративности нарушены механизмы приспособления к неблагоприятным условиям среды и у растений из специфических мест обитания - меловых обнажений, болот, альпийских лугов, так называемых стенотопных видов. Однако именно стенотопные виды в последние годы интенсивно вводятся в культуру для оформления "трудных" уголков садов, местностей с особыми, порой весьма тяжелыми условиями произрастания.

С учетом экологического фактора при размещении растений в саду приняты два подхода.

Первый подразумевает подбор ассортимента растений в зависимости от существующих на участке неизменных условий - влажности, освещенности, типа почвы.

Второй основан на приемах создания растениям подходящих условий для роста, а именно: обогащении почв для плодовых или устройстве щебеночных "осыпей" для олиготрофов, организации регулярных поливов для мезофитов и устройстве дренажных систем для выращивания ксерофитов. Оба подхода имеют право на существование, а более предпочтительно их разумное сочетание.Растения для композиций лучше подбирать по экологическому принципу, т. е. по идентичности требований к условиям произрастания.

Обратите на это:

sadsamslabo.ru

Смотрите также

• 
  Корень колган растение
• 
  Колган растение корень
• 
  Колган корень растение
• 
  Высшие растения презентация
• 
  Аспирин для растений
• 
  Короткодневные растения это
• 
  Листья растения папоротника
• Междоузлие у растений
• 
  Аранжировка растений это
• 
  Растения цветущие садовые
• 
  Борщевик описание растения