Лекция4

Среди естественных абиотических факторов особого внимания заслуживает пожар. Верховые или дикие пожары, то есть очень интенсивные и не поддающиеся сдерживанию разрушают всю растительность и всю органику почвы, являясь лимитирующими факторами, низовые пожары обладают избирательным действием, дополняя действие бактерий, разлагая умершие растения и ускоряя превращение минеральных элементов питания в форму, пригодную для использования новыми поколениями растений.

Горные цепи служат климатическими барьерами и барьерами для распространения и миграции организмов. Экспозиция склона и его крутизна также являются топографическими факторами. В северном полушарии склоны, обращенные на юг, получают больше солнечного света, в южном полушарии - обратная ситуация. Для крутых склонов характерны быстрый дренаж и смывание почв, поэтому здесь почвы маломощные и более сухие.

Почвенный воздух так же как и почвенная вода, находится в порах между частицами почвы. Обычно в воздухе почвы из-за дыхания населяющих ее организмов несколько меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в атмосферном воздухе Кислород необходим также помимо дыхания и для разложения органического вещества на неорганические составляющие. Если идет процесс заболачивания, то почвенный воздух вытесняется водой.

Течение не только сильно влияет на концентрацию газов и питательных веществ, но и лимитирует жизнедеятельность организмов, требуя приспособляемости к сохранению положения в потоке.

Гидростатическое давление с погружением на 10 м возрастает на 1 атм. (105 Па). Многие животные способны переносить резкие колебания давления, особенно, если у них в теле нет свободно воздуха, который приводит к газовой эмболии. Высокие давления, характерные для больших глубин, угнетают процессы жизнедеятельности.

Рассмотрим эдафические (почвенные) факторы. Почвой называют слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры. Почва постоянно изменяется и развивается, в ее активной зоне идут химические, физические и биологические процессы. Почва формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. В состав почвы входят четыре основных структурных компонента: минеральная основа (50-600%), органическое вещество (до 10 %), воздух (15-25 %) и вода (25-30 %).

Минеральный скелет почвы – это неорганический компонент, который образовался из материнской породы в результате ее выветривания. Свыше 50% минерального состава почвы занимает кремнезем SiO2, от 1 до 25% приходится на глинозем Al2O3, от 1 до 10% - на оксиды железа Fe2O3, от 0,1 до 5% - на оксиды магния, калия, фосфора, кальция. Минеральные элементы, образующие вещество почвенного скелета различны по размерам: от валунов и камней до песчаных крупинок – частиц с диаметром 0,02-2 мм, мельчайших частиц глины размером менее 0,002 мм. Их соотношение определяет механическую структуру почвы. Глины и суглинки содержат примерно равное количество глины и песка обычно пригодны для роста растений, так как содержат достаточно питательных веществ и способны удерживать влагу. Песчаные почвы быстрее теряют питательные вещества из-за выщелачивания, но их выгоднее использовать для получения ранних урожаев, так как их поверхность весной высыхает быстрее.

Органическое вещество почвы образуется при разложении мертвых организмов, их частей и экскрементов. Не полностью разложившиеся органические остатки называются подстилкой, а конечный продукт разложения- аморфное вещество, в котором уже не возможно распознать первоначальный материал, - называется гумусом. Благодаря своим свойствам гумус улучшает структуру почвы, ее аэрацию, а также повышает способность удерживать воду и питательные вещества. Одновременно с процессом гумификации жизненно важные элементы переходят в их неорганические соединения (N2 → NH4+, S→SO42-), этот процесс называется минерализацией.

В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физико-химические характеристики: бактерии, черви, членистоногие. В почве осуществляются процессы синтеза, биосинтеза, в ходе этих реакций, например, крупные растительные остатки переводятся в микроскопические частицы и таким образом органические вещества становятся доступными для микроорганизмов. Бактерии минерализуют органическое вещество, простейшие уничтожают избыточное количество бактерий. Дождевые черви, личинки жуков разрыхляют почву, способствуя ее аэрации, кроме того, они перерабатывают трудно расщепляемые органические вещества.

Влияние топографии – факторов рельефа тесно связано с другими абиотическими факторами. Главным из них является высота над уровнем моря. С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастают количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижаются атмосферное давление и концентрация газов.