Газовий склад повітря
Для живих організмів основне значення має кількість вуглекислого газу
та кисню в повітрі. Для рослин вуглекислий газ є джерелом вуглецю при
фотосинтезі. За здатністю поглинання вуглекислого газу з повітря рослини
поділяються на два типи — з С3 - та з С4- фотосинтезом. У рослин першого
типу є тільки один поглинач вуглекислого газу - рибульозобіофосфат. У С4-
рослин таких поглиначів два: до рибульозобіофосфату додається ще
фосфофенолпіровиноградна кислота. Тому С4- рослини більш ефективно
використовують ресурси СО2 повітря.
Важливим є й загальнокліматичне значення вуглекислого газу в атмосфері.
Річ у тому, що він прозорий для основного потоку сонячної радіації, але
погано пропускає відбите від ґрунту теплове випромінювання. Тому
вуглекислий газ є своєрідним термостатом нашої планети. При зростанні його
вмісту в атмосфері відбувається потепління клімату, а при зниженні -
похолодання. Із динамікою вуглекислого газу в атмосфері пов'язують
обледеніння, які мали місце на планеті в минулому.
Кисень є незамінним окислювачем для всіх аеробних організмів - від
мікроорганізмів до людини.
У цілому комплекс абіотичних факторів складає важливу інтегральну
характеристику природного середовища. З погляду короткоплинності людського
життя загальний режим абіотичних факторів інколи оцінюється як оптимальний,
тому що він сприймається як статичний, незмінний. Але це помилкова точка
зору. Природний режим був і залишається динамічним. Тільки змінність
значень факторів життя в них завжди повільна і плавна. Наприклад, у часи
обледеніння в Євразії, яке мало лише 10-70 тисяч років тому, та в часи
потепління клімату, яке спостерігалося 6-9 тисяч років тому, температура в
кінцевому підсумку в тому чи іншому регіоні значно змінювалася, але тільки
на 0,5-1°С за століття.
Ґрунт як біокосний елемент екосистеми
. Ґрунтовий покрив є самостійною земною оболонкою, яка відіграє досить важливу роль у енергетичному балансі атмосфери. В. В. Докучаєв визначає грунти як особливі природні тіла, які утворюють верхню оболонку земної кори. Грунти сформувалися під впливом фізико-географічного середовища і організмів на поверхні гірських порід. Основною особливістю ґрунту є здатність забезпечувати умови для продукування рослинами органічної речовини, тобто родючість, яка обумовлена всією сукупністю його властивостей. Значення грунту визначається, по перше, тим, що він є опорним субстратом для величезної більшості наземних і водних рослин, а по друге, тим, що з нього рослини отримують необхідні для життя мінеральні речовини і воду, які складають поряд з продуктами фотосинтезу основу для побудови тіла рослин. Дуже велике екологічне значення має потужність ґрунтового покриву (від поверхні до материнської породи). Вся його товща пронизана коренями рослин. Чим товщий шар ґрунту і його гумусовий вміст, тим глибше вкорінюються у ньому рослини, тому, що такий грунт більше затримує вологи і поживних речовин. З цієї причини рослини, які ростуть на ґрунті, мають більшу життєздатність, а дерев'янисті породи краще протистоять вітровалу, ніж ті, що ростуть на малопотужних ґрунтах. У всіх типах ґрунтів найбільше екологічне значення має водний, тепловий і сольовий режими. Поглинання води і розчинених у ній поживних речовин коренями рослин з ґрунту залежить від аерації і температури. Рослини вилучають воду з теплих ґрунтів швидше, ніж з холодних, тому що низька температура вповільнює ріст коренів і кореневихволосків, які всмоктують воду. Крім того, зменшується водопроникність цитоплазми, внаслідок чого уповільнюється піднімання води угору по рослині. Коли температура ґрунту лише на декілька градусів вища від 0°С, поглинання води рослиною значно знижується. Грунт складається з мінеральних, органічних і органомінеральних механічних елементів, що знаходяться в хімічній взаємодії. У складі ґрунту, крім торфових, звичайно переважають мінеральні механічні елементи, на другому місці гумати, потім напіврозкладені рештки і вільні органічні кислоти. Механічні елементи (глина, пісок) є продуктами фізичного, фізико-хімічного і хімічного вивітрювання вихідних гірських порід і наступної їх біологічної переробки. У залежності від механічного складу (співвідношення в ґрунті піску і глини) той чи інший грунт буде містити різну кількість пор і отворів. Це, в свою чергу, буде впливати на проникнення у нього води, повітря, тепла, мікроорганізмів, коренів рослин. Механічні елементи ґрунту склеюються різними виділеннями мікроорганізмів і вищих рослин, пронизуються і скріплюються гіфами грибів і дрібними корінцями вищих рослин, утворюючи агрегати чи структурні частинки. Агрегати різної величини, форми і міцності в сукупності створюють характерну для того чи іншого ґрунту структуру. Родючість глинистих, важко- і середньосуглинистих ґрунтів залежить від їх структури, яка визначає водний, тепловий і повітряний режими, біологію, а, отже, і поживний режим даного грунту.
Органічну частину ґрунту складають живі мікроорганізми, корені рослин, відмерлі рештки і, головним чином, перегній або гумус, який є продуктом гуміфікації і неповного розкладу рослинних решток і трупів ґрунтових макро- і мікроорганізмів. Гумус може складати від 80 до 90% органічної речовини, яка знаходиться в ґрунті. Серед гумінових речовин виділяють три головні групи сполук: гумінові кислоти, фульвокислоти; гумін; ульмін. Гумус володіє унікальною здатністю утримувати воду та біогенні елементи. Ця властивість у сотні разів більша, ніж у однакової за масою кількості глини. Така грудкувата та агрегована структура ґрунту покращує його аерацію, інфільтрацію води, здатність до обробітку. Так, незалежно від механічного складу, гумус і створена ним ґрунтова структура надають рослинам все необхідне для їхнього життя. Вони можуть забезпечувати високу водоутримуючу здатність піщаних ґрунтів, інфільтрацію та аерацію у глинистих, покращити суглинки та пилуваті ґрунти у всіх відношеннях. Але гумус не вічний. Як природна органічна речовина він розкладається із швидкістю 20-50% свого об'єму за рік залежно від умов. Тому без періодичного надходження значної кількості детриту гумус буде поступово руйнуватися. При цьому буде втрачатися ґрунтова структура і всі властивості, які вона забезпечує. Таку втрату гумусу, а в результаті і орного шару ґрунту називають мінералізацією. У результаті неї залишається тільки сипуча мінеральна частина грунту — пісок, порох, глина.
При розкладі гумусу мікроорганізмами утворюються мінеральні солі, які розчиняються у ґрунтовій воді і засвоюються зеленими рослинами. У різних угрупованнях гумус утворюється за рахунок різних частин рослин і накопичується в неоднаковій кількості. Під степовим і лучним угрупованнями гумусу більше ніж під лісовим.
Крім мертвих решток рослин і тварин, , що розкладаються, у грунті знаходиться велика кількість мікро- і макроорганізмів, які відіграють виключно важливу роль у житті вищих рослин. Ю. Одум (1975 p.), виходячи з розмірів живих ґрунтових організмів, поділяє їх на такі групи:
— мікробіота — бактерії, гриби, грунтові водорості і найпростіші;
— мезобіота — нематоди, кліщі, ногохвістки, найдрібніші личинки комах і деякі інші організми;
— макробіота — корені рослин, великі комахи і дощові черви. Найбільше екологічне значення мають безхлорофільні мікроорганізми грунту, особливо бактерії, гриби, актиноміцети і різні найпростіші
— інфузорії, амеби, корененіжки тощо. Найбільше мікроорганізмів у садових, городніх і багатих на зольні речовини і азот інших окультурених грунтах. Особливо багато їх на коренях рослин і в грунті, що безпосередньо прилягає до рослин ризосфері. Саме в ньому зосереджена найбільша кількість мікроорганізмів і найбільш бурхливо протікають грунтотворчі процеси. Дуже багато мікроорганізмів у ризосфері люпину, люцерни і деяких інших бобових
У родючому шарі грунту відбувається складне сполучення таких компонентів:
— мінеральні частинки,
— детрит, тобто мертва органічна речовина рослин і тварин, включаючи відходи їх життєдіяльності на різних етапах розкладу,
— різноманітність живих організмів від редуцентів (грибів і бактерій) до більш великих детритофагів (дощових черв'яків, молюсків і комах), які формують складний харчовий ланцюг, заснований на детриті. Тобто, грунт, який забезпечує ріст і розвиток рослин — це не просто грязюка, а складна екосистема.
Між грунтом і рослинами, що на ньому зростають наявний тісний взаємозв'язок. Рослини забезпечують "їжею" ґрунтову екосистему, яка необхідна для підтримання орного шару у стані, що буде найкращим для розвитку рослин. Рослини у свою чергу захищають грунт від ерозії, а покрив з органогенного матеріалу суттєво зменшує втрати води внаслідок випаровування, не перешкоджаючи при цьому інфільтрації. Разом з водозатримуючою здатністю орного шару це дає можливість максимально ефективно використовувати опади.
Родючий грунт — це складна система, що зумовлена динамічною взаємодією між мінеральними частками, детритом, детритофагами і редуцентами Порушення взаємозв'язку або цільності хоча 6 одного з цих компонентів може привести до самих згубних для грунту наслідків.
Як і всі екологічні зв'язки, так і взаємозв'язки рослин з грунтом є динамічною рівновагою, а не стаціонарним станом.
Деградація ґрунту — це свого роду ланцюгова реакція, яку з часом все важче зупинити і повернути назад. Погіршення грунтів знижує продуктивність рослин, що веде до зниження кількості детриту, який необхідний для формування гумусу, до зниження родючості ґрунту від ерозії і втрат води внаслідок випаровування. Ці наслідки спричинять подальшу деградацію ґрунту, ще нижчу продуктивність рослин, що у кінцевому результаті дасть голий грунт.
ВИСНОВОК
Тому не можна підганяти збереження природи, що нас оточує, до критерію
статики режиму абіотичних факторів. Стурбованість має викликати не сама по
собі динаміка режиму факторів навколишнього середовища, а надзвичайно
швидка їх зміна, оскільки організми не адаптовані до них.
Грунт є складовою природи, він виконує різноманітні функції, а саме:забезпечує рослини поживними речовинами та водою, трансформує всі інші кліматичні фактори, виконує консервуючи роль.
ЛІТЕРАТУРА
Білявський Г.О., Падун М.М. Основи загальної екології. –К., 1996. С.143-145
Запольський А.К., Салюк А.І. Основи екології : Підручник / За ред. К.М.Ситника.- К. : Вища шк.,2003. С.55-60
Злобін Ю.А.,Кочубей Н.В. Загальна екологія : Навчальний посібник. - 2-ге вид.,стер.- Суми : ВТД “Університетська книга”,2005. С.102
Кучерявий В.П. Екологія. - Львів : Світ., 2000. С.86-87
Колотило Д. М. К 61 Екологія і економіка: Навч. посібник. — К.: КНЕУ, 1999. С.213
http://books.br.com.ua/7501