Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Растворимые вещества горизонта В часто образуются в горизонте А и вымываются водой во второй горизонт. Темная полоса на фиг. 54 — верхняя часть горизонта В, где накапливаются эти вещества. Третий горизонт, или горизонт С, представляет собой более или менее неизмененную материнскую породу. Это может быть коренная порода, распавшаяся на обломки на месте, или порода, перенесенная 169 Гл. а. лимитиРующие ФАкторы Фиг. БЗ. Почвенный профиль пелнны (А) па сравнению с профилем эродированнай почвы (Б) в листопадном лесу. 4-2 — горизонт Ап 3 — 4 — горизонт Аз.
'а-е — горизонт В, 1наиооленне ннииааеиого натериала1. в данное место силой тяжести (коллювий), водой (аллювий), ледниками -(ледниковые отложении) и ветром (эоловые отложения, или лесс). Перенесенные почвы часто крайне плодородны (вспомним мощные лессовые почвы Айовы и богатые почвы в дельтах больших рек). Почвенный профиль и относительная толщина горизонтов, как правило, характерны для данной климатической зоны и рельефа данной местности (фиг.
54 и 55), Так, степные почвы отличаются от лесных тем, что гумнфикацня здесь идет быстро, а минерализация замедлена. Поскольку тра~вы и их корневая система недолговечны, ежегодно в почву поступает много органического вещества, которое быстро разлагается; сохраняется лишь небольшая часть подстилки или грубого гумуса; все остальное переходит в гумус. В лесу подстилка и корни разлагаются медленно и, поскольку минерализация идет быстро, слой гумуса остается тонким (фиг.
54). Так, степные почвы содержат в среднем около 12 000 т гумуса на 1 га, а лесные — около 100 т на 1 га (Добенмайр, 1947). В переходной зоне от леса к степи (фиг. 55) в Иллинойсепоцвету почвы легко отличить, какое поле было раньше прерией, а какое— лесом: почва прерии гораздо темнее из-за высокого содержания гумуса. Не случайно «житницы мира» расположены в степных районах с достаточным количеством осадков. Рельеф местности сильно влияет на характер почвенного профиля в данной климатической области; холмистая или хорошо дреннруемая местность, особенно если человек неправильно ее использует, часто теряет тонкие горизонты А и В из-за эрозии (фиг.
54). На равнине вещества, вымываемые из верхних горизонтов, быстро проникают в более глубокие горизонты, образуя иногда сцементированный почвенный слой, непроницаемый для корней растений, животных и воды. На фиг. 127 показан экстремальный случай развития такого горизонта и влияние его на растительность. В случае плохого дренажа, например на болотах, часть (. основныи экологнчдскнн принципы и концепции й70 ялсягсладммд Хесйнзгм .лес лес г(е г(( й '42 Слзеив сепо-сирым лс(кесл Псдесл Чврисеам Ле()силл з Рееллзр)ер Фиг.
54. Упрощенные схемы трех основных типов почвы, характерных дла трех бно- тических зон. См. падпнсь к фпг. 56. условия благоприятствуют накоплению гумуса, так как слабая аэрация замедляет разложение. Недостаток кислорода и накопление двуокиси углерода и других токсичных веществ становятся жесткими лимитирующими факторами. Почвы, развившиеся на плохо дренированных местах, если их дренировать, могут стать очень плодородными; вспомним уже упомянутые богатые перегноем почвы Флориды, которые считаются одними из самых плодородных почв в мире при уходе за ними. Все дело в том, что «правильная обработка» связана со сложными экологическими и инженерными проблемами,,поскольку возделывание таких почв значительно усиливает окисление накопленных органических веществ и со временем исчезают некоторые существенные структурные особенно-сти, которые и делали почву столь плодородной.
Вопрос о том, как предотвратить истощение таких почв, не привлек должного внимания, а,', а 3' 5' 6 1' 2 е Фиг. 55. Взанмоотнап)енин почвы и растительности в переходной зоне между прерией и лесом. Из одной материнской породы развяваются резко разлнчпые почвы под действием разной расгктельностп к «лнмага. Материнская порода в данном случае — нззесгковнстый ласс, плн перене. сенный ветром горизонт С.
Основные черты, отличающие лесную почву ог почвы прерий, — меньшее колнчесгво органики, развнтне подзолвсгого горизонта А (с гонкам гумусовым слоем) н усиление структурированности горнзонта В (крокер, (р52). ГЛ З ЛИМИТИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ потому что земледельцев часто интересуют лишь урожаи, которые можно получить в ближайшем будущем. Об особенностях тропических почв и необходимости нового подхода к их использованию уже говорилось и гл. 4, равд. 6. Классификация почв в высшей степени эмпирична. Почвоведы могут выделить в одной небольшой области десятки типов почвы.
В США местные почвенные карты можно получить от организаций, ведающих вопросами сохранения почв, и в университете каждого штата. Такие карты и приложенные к ним описания почв дают полезные сведения, необходимые для различных исследований наземных экосистем. Название местного типа почвы состоит из названия местности, где он впервые описан, и характеристики механического состава почвы. Например, норфолкская супесчаная почва — почва, впервые отмеченная близ Норфолка и обладающая грубозернистой структурой (большое отношение песка к глинисто-илистым частицам).
Экологу, конечно, недостаточно одного только названия почвы в районе исследования. Необходимо установить по крайней мере три важные характеристики горизонтов А и В: 1) механический состав, т. е. процент песка, ила и глины (при анализе можно пользоваться и более детальным подразделением частиц по размеру); 2) процент органического вещества и 3) «обиеноспособность» почвы, т. е. количество обменоспособных питательных веществ; как подчеркивалось выше, потенциальное плодородие определяется при прочих благоприятных условиях не столько общим количеством минеральных веществ, сколько их доступностью для организмов. Поскольку почва — продукт климата и растительности', карта основных (зональных) типов почв мира (фиг.
56) представляет собой карту климата и растительности (фиг. 57). При соответствующей материнской породе под действием климата и организмов обычно формируется почва, характерная для данной зоны (ср. фиг. 56 с картой биотических сообществ на фиг. 183). С экологической точки зрения почвы каждой зоны можно разделить на две группы: почвы, свойства которых определяются в основном климатом и растительностью зоны, н почвы, свойства которых зависят от местных эдафических условий рельефа, уровня грунтовых вод или типа материнской породы. Как будет подробнее указано в гл. 9, местные или эдафические условия более важны: 1) в областях, сложенных молодыми горными породами, где климат и растительность еще «не успели» создать однородный почвенный покров, и 2) в районах с экстремальными климатическими условиями, например в пустынях, где на почти одинаковых почвах могут развиваться сильно различающиеся биотические сообщества.
Соответственно этому степень зрелости почвы, т. е. степень соответствия между почвой, климатом и растительностью, сильно варьирует по районам. Например, по оценке Волфэйнджера (1930), в округе Маршалл, штат Айова, зрелыми являются 83%, почв, а в округе Берти, штат Северная Каролина, расположенном на «геологически молодой» береговой равнине, — только !5о~е. Важно подчеркнуть, что роль, которую «тип ноевы» играет в функционировании экосистемы, зависит от стадии геологического и экологического развития (подробнее об этом — в гл.
9). Общие вопросы почвоведения хорошо освещены в работах Рассела (1957), Эйра (1963) и Блэка (1968); специальные труды о почвенных организмах перечислены в гл. 14, равд. 4. ' Продукт не только климата и растительности, но и деятельности животных, н особенно микроорганизмов, играющих в ночвообразоаанин чрезвычайно важную роль. — Прим. Рад, х х х х в «фаиза ахв а а ) ОЬ 4 Ьх аь аавоо в о о х в ааааа Ь'оо Х -О Ь Хх = Х вахах х ах с Ь аоо , о о Ь ахова вхаоо хаааа в аа! ~ в ~,а,о ох "Ъь аа х а" 'ьо а во а о а о хохов а аа в " о .О1х я ахаоа ха в х 3х*" о Ь о ,х в х в х ахах М ~~ И Е х О о, ох а а ах." а ха ххххх Ь а.в'" ах а: оввай .-. ха х х'о ха а ях ~д х а а а ахов~ х в ввЬав ох а оа .х „о." Ххх о о х х в ха ~~ ха~од Ь х а ав 4 о а ~ ьь Х ввххо О в а ЬВ х а ~' в.о (а Мхах а х хо,хо оаха в вваа( в а во ах ххв х х' а авва ЬЯ " х в хахаха ц ахх оЬ ав авхо Х; вох~х Ь хохх„а Х хь вфх хах а о а ГЛ.
Б. ЛИМИТИРУЮШИЕ ФАКТОРЫ й. Пожары как экологический фактор. Исследования, проведенные в последние 40 лет, показали, что наши представления о пожаре как экологическом факторе требуют решительного пересмотра. Стало ясно, что пожар — не малозначащий или аномальный, а важный фактор, который издавна является, можно сказать, частью «климата» в большинстве наземных местообитаний. Соответственно биотические сообщества компенсируют этот фактор и адаптируются к нему, так же как к температуре или воде. Как и в большинстве случаев, человек сильно изменил влияние этого фактора, либо усилив его, либо ослабив. Нежелание признать тот факт, что экосистемы способны «адаптироваться к пожарур, часто приводило к неправильному использованию природных ресурсов.
При правильном использовании огонь может быть очень ценным экологическим инструментом. Пожар является крайне важным ли- Сукой каесдмый Деагкмыйкллсдмый Силей й жаркий садки Растительность Почвьг ° Эиг. 57. Схема, иллюстрирующая связь между климатом, растительностью и почва..
ыи (Устинг, 1952), Л. Клнматнчесиие типы. В. Растительные Формации В. Главные зональные группы почв. 174 ЧАСТЬ !. ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОП!'!ЕСКНЕ ПРИНЦИПЫ И КОНЦЕПЦИИ митирующим фактором хотя бы потому, что человек способен его контролировать в значительно большей степени, чем многие другие лимитирующие факторы. Палы играют особенно большую поль в лесных и степных районах умеренных зон и в тропических районах с засушливым сезоном. Во многих районах на западе илн юго-востоке США трудно найти более или менее крупный участок, в котором хотя бы за последние 50 лет не было случая пожара.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
