Почва: экологические функции в экосистеме

Экосистемы состоят из живых организмов и среды обитания, которая даёт им ресурсы – энергию, воду, питательные вещества. Но в экосистеме есть один фактор, который нельзя отнести ни к живым организмам, ни к среде обитания. Это – почва. Толщина почвы в разных районах Земли составляет от нескольких см до 2 м.

Главное вещество почвы – это гумус. Химический состав гумуса очень сложен. Он состоит из фенолов и органических кислот тёмной окраски и образуется в результате процесса разложения (гумификации) органических веществ корневых остатков растений и почвенных животных. Гумус составляет 98% всего органического вещества почвы (остальное – живые корни, почвенные животные и неразложившиеся мёртвые остатки организмов).

Одновременно с процессом гумификации органического вещества происходит минерализация гумуса. Под действием микроорганизмов входящие в состав гумуса сложные органические соединения разрушаются до форм, доступных растениям. В естественных почвах между процессами гумификации и минерализации существует равновесие, т.е. гумуса образуется столько, сколько его разрушается.

У разных почв – разные свойства: они содержат разный запас питательных веществ, имеют разную реакцию почвенного раствора, разные физические свойства (рыхлые, плотные), разный режим увлажнения.

Естественный процесс почвообразования нарушается, если на почвы влияет человек.

Охраняемые территории и их роль в поддержании качества окружающей среды

Наиболее надёжный способ охраны популяций – их охрана как частей целых экосистем, в которых поддерживается экологическое равновесие. Для этого создают особо охраняемые территории (ООТ) разных типов.

Заповедники. Это главный тип ООТ, наиболее надёжно обеспечивающий охрану видов. В мире сегодня свыше двух тысяч заповедников, в России – 70. Самые главные заповедники – биосферные. Биосферные заповедники равномерно распределены по всему миру, и каждый представляет какой-то природный ландшафт. Их создают там, где природа не утратила своих первозданных черт. Наблюдения в биосферных заповедниках как эталонах природы проводят по единой международной программе, составленной в ЮНЕСКО. Это обеспечивает сравнимость результатов, получаемых учёными в разных странах. В мире около 300 биосферных заповедников, в нашей стране их – 11 (Кавказский, Сихотэ-Алинский и др.).

Заповедники создают и на территориях, нарушенных человеком. Однако не всегда экосистемы приходят в первозданное состояние, так как популяции некоторых видов растений и животных не восстанавливаются. В заповедниках использование либо совсем прекращается, либо проводится, но не с целью извлечения из этих земель прибыли, а для охраны.

Национальные парки. Главное в национальных парках – создание условий для организованного отдыха людей на лоне хорошо сохранившейся природы. При правильной организации туристы, получая пользу от общения с природой и укрепляя здоровье, не наносят вреда экосистеме.

Заказники. Они организуются на определённых срок для восстановления поголовья промысловых зверей и популяций лекарственных растений. Восстанавливаемые виды использовать запрещается. В заказниках охотничье-промысловых животных создают условия для нормального воспроизведения популяций крупных животных, таких как лоси, или осторожных птиц, таких как тетерев или глухарь.

Особый вид заказников – лесосады. Их создают в пойменных лесах: вырубают деревья и кустарники, не имеющие ресурсного значения, и на их месте сами разрастаются ценные виды (боярышник, калина, черёмуха или шиповник).

Агроценозы и агроэкосистемы

Агроэкосистемы или сельскохозяйственные угодья – это антропогенные (т.е. созданные человеком) экосистемы.

Агроэкосистема состоит из организмов трёх основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты в агроэкосистеме – культурные растения, травы сенокосов и пастбищ, деревья садов, лесопосадок и естественных лесов, входящих в её состав. Продуценты и спутники культурных растений – сорняки.

Консументы в агроэкосистеме – человек и сельскохозяйственные животные, а также вредители полевых культур, паразиты, полезные насекомые – хищные и опылители, птицы, организмы – симбиотрофы (микоризные грибы и бактерии – азот фиксаторы). Животные – детритофаги размельчают растительные остатки и облегчают деятельность бактерий.

Редуценты в агроэкосистеме – в основном бактерии. Они поддерживают плодородие почв, превращая остатки растений в гумус, а гумус и вносимый на поля навоз – в более простые органические и минеральные вещества, доступные растениям. Среди редуцентов есть не только восстановители плодородия почв, но и его разрушители.

Человек контролирует не всё живое население агроэкосистемы, часть видов проникает в неё и живёт помимо его воли. Такие живущие сами по себе виды называются спонтанными. Среди них – и вредители, и растения-сорняки, и полезные животные: птицы, насекомые-хищники и др.

Сам человек в агроэкосистеме – консумент-фитофаг (питается растениями) и зоофаг (ест мясо и пьёт молоко). Однако роль его в агроэкосистеме ещё больше, так как исходя из своих интересов, он формирует структуру и состав агроэкосистемы и влияет на её трофические элементы с целью получить наибольшую первичную и вторичную продукцию: он распахивает часть земель и высевает сельскохозяйственные культуры, создаёт сенокосы пастбища на месте лесов, разводит сельскохозяйственных животных.