Основы земельной экологии

Плодородие - способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла. Плодородие существенное качественное свойство почвы отличающее её от горной породы. Факторы почвенного плодородия: элементы азотного и зольного питания; земные факторы (вода, воздух, тепло).

Показатели уровня плодородия:

1.Содержание элементов плодородия в почве (Na, P, K, Ca, Mg, Mn, S, Co, Fe и т.д), 80 шт.

2.Физико-химические и биологические условия развития растения

3.Наличие в почве токсических для растений веществ.

Виды почв: теплые, умерено-теплые, умеренные, умеренно-холодные, мерзлотные, длительно-сезонно промерзающие.

Оптимальный физико-химический режим формируется в зависимости от реакции почв, состава и количества обменных катионов и буферных свойств почвы.

Существенным показателем плодородия почв является плотность (оптимальная величина d = 1,0 - 1,3)

При увеличении плотности:

1. Ухудшается биологическая активность почвы

2. Снижается общее количество микроорганизмов

3. Снижается потребление растениями воды и элементов питания

4. Ослабевает рост корней

5. Ухудшается водный и воздушный режимы почвы.

Почва должна обладать фитосанитарными св-ми - это одно из требований плодородия почв.

Существуют количественные оценки плодородия: экономические и биологические

Экономическая оценка плодородия основана на от-ой его оценки в баллах по кол-ым показателям, св-в почвы, климатических условий (бонитировка почв).

Биологическая оценка основана на определении показателя средне годовой продуктивности растений на данной почве.

Виды плодородия:

1. Естественная (природная) - то что сформировалось в природе без участия человека.

2. Искусственная - количественные и качественные изменения в св-ах и режимах почвы, вызванные воздействием человека.

3. Экономическая (искусственная + естественная) - определяется величиной урожая полученного с той или иной почвы.

a. Эффективная

b. Потенциальная

Плодородие почвы меняется в лучшую и худшую сторону. Формирование плодородия ниже первоначального уровня означает неполное производство почвенного плодородия. Возвращение плодородия к исходному уровню означает простое воспроизводство плодородия. Создание почвенного плодородия выше исходного уровня - расширенное производство.

Пути повышения плодородия: внесение органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима (осушение или орошение), химические мелиорации (известкование и гипсование), защита почвы от эрозии, создание положительного гумусового баланса.

47. Подстилочный навоз, его значение в повышении эффективного плодородия почв

Подстилочный навоз состоит из твердых и жидких экскрементов животных, подстилки, воды, затоптанных остатков корма и инородных включений (земля, песок и т. п.).

Выход навоза, его состав и физико-механические свойства зависят от количества экскрементов, а также от вида, химического состава и влагоемкости подстилки.

Наиболее распространенными видами подстилки являются солома и торф, реже -- опилки, стружки и другие влагоемкие материалы. Самую высокую влагопоглощающую способность имеет моховой или сфагновый торф.

По химическому составу различные виды подстилки существенно отличаются.

Содержание в соломе азота, фосфора и калия зависит от плодородия почвы, количества вносимых удобрений и других условий.

1 кг верхового слаборазложившегося торфа при влажности 40--45% может поглотить 4--б кг мочи, а солома в воздушно-сухом состоянии -- 2--3 кг. При недостатке соломы и сфагнового торфа можно использовать для подстилки фрезерный торф, степень разложения которого не превышает 25%.

Солому для подстилки скоту целесообразно измельчать на резку длиной 8--10 см. Такая солома (резка) лучше, чем цельная, поглощает мочу животных, навоз плотнее укладывается в штабель и при хранении навоз теряет меньше азота и органического вещества.

Крупному рогатому скоту торфяную крошку можно засыпать в стойла сразу на несколько дней. Основную ее массу в этом случае подгребают ближе к кормушке, под передние ноги животного.

Использование низинного торфа не всегда обеспечивает нормальные зоогигиенические условия содержания скота. Это наблюдается в тех случаях, когда степень его разложения превышает 25%, а влажность -- 50%. Подстилка из такого торфа быстро становится грязной. Торфяную крошку в стойлах полезно покрывать слоем соломы.

Во избежание перемешивания торфа со снегом и увлажнения дождями хранить его надо возле скотных дворов под навесами или в хорошо уложенных.

На состав подстилочного навоза оказывают большое влияние удельная масса концкормов в рационе и особенности физиологии пищеварения животных. Например, в рационе свиней и лошадей концкормов значительно больше, чем в рационе крупного рогатого скота. К тому же в концкормах содержание азота и фосфора намного выше. При скармливании большого количества сочных кормов требуется значительно больше подстилки, чем при использовании концентрированных. Применение достаточного количества подстилки способствует увеличению накопления подстилочного навоза, повышению его качества, а также улучшению зоогигиенических условий содержания животных.

48. Понятие экологической ниши. Экологическая диверсификация. Закон (принцип) Гаузе

Одним из основных в современной экологии является понятие экологической ниши. Впервые об экологической нише заговорили зоологи. В 1914 г. американский зоолог-натуралист Дж. Гриннелл и в 1927 г. английский эколог Ч. Элтон термином «ниша» определили самую мелкую единицу распространения вида, а также место данного организма в биотической среде, его положение в цепях питания.

Обобщенным определением экологической ниши является следующее: это место вида в природе, обусловленное совокупным набором факторов внешней среды. Экологическая ниша включает не только положение вида в пространстве, но и его функциональную роль в сообществе.

Экологическая ниша -- это совокупность факторов среды, в пределах которых обитает тот или иной вид организмов, его место в природе, в пределах которого данный вид может существовать неограниченно долго.

Экологическая диверсификация- явление разделения экологической ниши в результате межвидовой конкуренции. Осуществляется по трем параметрам:- по пространственному размещению- по пищевому рациону- по распределению активности во времени. Вследствие диверсификации происходит смещение признаков - особи двух близких видов более сходны между собой в тех частях ареалов, где встречаются по отдельности, чем на участках совместного проживания.

Конкуренция - это взаимоотношения различных видов со сходными экологическими требованиями, существующих за счёт общих ресурсов имеющихся в недостатке. Сущность межвидовой конкуренции заключается в том, что у особей одного вида уменьшается плодовитость, выживаемость или скорость роста в результате использования ресурсов или интерференции со стороны особей другого вида. Влияние межвидовой конкуренции на динамику численности популяции конкурирующих видов многолико. Динамика в свою очередь может оказывать влияние на распределение видов и их эволюцию. Конкуренция возникает тогда, когда два или большее число организмов получают ресурс из источника, который для всех явно недостаточен. Иными словами конкуренция возникает только в том случае если ресурс ограничен. Если же ресурс имеется в избытке, то два вида даже с очень сходными потребностями конкурировать не будут. Экологическая ниша- место, занимаемое видом в сообществе (биоценозе). Термин ведён Чарльзом Элтоном. Экологическая ниша представляет собой сумму факторов существования данного вида, основным из которых является его место в пищевой цепочке.

Суть принципа вытеснения, также известного как принцип Гаузе состоит в том что каждый вид имеет свою собственную экологическую нишу. Никакие два разных вида не смогут занять одну и ту же экологическую нишу. Сформулированный т.о. принцип Гаузе подвергают критике. Например, одним из известных противоречий этому принципу является парадокс. Все виды живых организмов относящихся к планктону, живут на очень ограниченном пространстве и потребляют ресурсы одного рода (главным образом солнечную энергию и морские минеральные соединения). Современный подход к проблеме разделения экологической ниши несколькими видами указывает, что в некоторых случаях два вида могут разделять одну экологическую нишу, а в некоторых такое совмещение приводит один из видовое в вымиранию. Экологическая ниша не может быть пустой. Если ниша пустует в результате вымирания какого-то вида, то она тут же заполняется другим видом.

49. Подзолистые почвы: условия образования, генезис, строение профиля, физико-химические свойства

Подзолистые почвы формируются под влиянием подзолистого почвообразовательного процесса, который протекает под пологом хвойных лесов без участия травянистой растительности при промывном типе водного режима. Опад хвойных лесов, состоящий преимущественно из хвойной иглицы, шишек, веток, остатков мхов, беден зольными элементами и азотом и богат трудноразлагаемыми дубильными веществами, лигнином, восками, смолами. Опад накапливается на поверхности почвы в виде лесной подстилки. Такая подстилка контактирует с почвенными частицами только по поверхности почвы и разлагается довольно медленно. В этом процессе основное участие принимает грибная микрофлора.

При разложении лесной подстилки образуются соединения, среди которых преобладают кислоты, разрушающие минералы, и илистые частицы. Продукты разрушения мигрируют вниз по профилю с током воды. Этому способствует промывной тип водного режима.

Под лесной подстилкой в результате подзолистого процесса обособляется генетический горизонт, обладающий следующими основными признаками и свойствами: светло-серый или белесый цвет, напоминающий цвет печной золы; беден элементами питания; имеет кислую реакцию; пластинчато- листоватую структуру или становится бесструктурным. Этот горизонт называется элювиальным (горизонт вымывания), или подзолистым.

Ниже подзолистого горизонта происходит закрепление части веществ, вынесенных из лесной подстилки и подзолистого горизонта. Образуется иллювиальный горизонт (горизонт вмывания). Иллювиальный горизонт приобретает заметную уплотненность, иногда даже цементированность.

Интенсивность подзолистого процесса определяется рядом факторов. Один из важнейших -- нисходящий ток воды: чем меньше промачивается почва, тем слабее протекает подзолообразование.

Подзолистые почвы содержат мало гумуса - 1,0...0,5 %, они бедны азотом и фосфором (особенно доступными для растений формами), реакция среды кислая. Содержание подвижного железа, алюминия и марганца часто бывает в количествах, токсичных для растений. Подзолистые почвы бесструктурные, физические свойства неблагоприятны.

При вовлечении подзолистых почв в пашню отмечается склонность к заплыванию и образованию корки. Поэтому при введении в культуру эти почвы нуждаются в посеве многолетних трав, известковании, внесении органических удобрений и др.

50. Сущность известкования кислых почв, значение его для земледелия страны

Кислые почвы широко распространены в нашей стране. Они занимают 50--60% пахотных земель и лугов в нечерноземной зоне (Российская Федерация, Белоруссия, Литва, Латвия, Эстония). Значительную площадь занимают эти почвы также на Украине (особенно Западной) и в Грузии.

Известкование -- один из основных приемов повышения плодородия кислых почв и увеличения урожаев. Значение его особенно возрастает в настоящее время в связи с переходом к интенсивным системам земледелия и расширением площадей под такими отзывчивыми на это мероприятие культурами, как сахарная свекла, кормовые бобы, горох, кукуруза.

Применение извести на кислых и особенно на сильно- и среднекислых почвах является первоочередным мероприятием. Она устраняет или (в зависимости от применяемой дозы) снижает в той или иной мере неблагоприятную для развития растений кислотность почвы, в результате чего уменьшается растворимость вредного алюминия, улучшаются некоторые происходящие в растении физиологические процессы, усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов. Особенно велико значение известкования для развития клубеньковых бактерий, живущих на корнях кормовых бобов, гороха, клевера, люцерны и других бобовых культур. Они усваивают из атмосферы на известкованных почвах гораздо больше азота, чем на кислых.

Известкованные почвы становятся более структурными, рыхлыми, прочнее удерживают влагу. Учет затрат тяговых усилий при вспашке показал, что благодаря известкованию сопротивление обрабатывающим орудиям на известкованной почве на 8--10% меньше, чем на неизвесткованной.

Размещено на Allbest.ru