Географическое положение
Кура-Араксинская низменность представляет собой вогнутую равнину, лежащую между предгорьями Большого и Малого Кавказа, открытую и слабо наклоненную на восток к Каспийскому морю. С севера Кура-Араксинская низменность отклонена горами Большого, с запада горами Малого Кавказа, на юго-востоке талышскими горами, а на востоке она омывается Каспийским морем. Ба наиболее пониженной части низменности уклон к морю составляет 0,16 мм на I км -на востоке,13 м на западе у Мингечаура, до 28,5 м на востоке у устья Куры, всего 41,5 м на протяжении 264 км.
Поверхность Кура-Араксинской низменности имеет площадь 2I63I км2.
Ширванская степь — наклонная равнина в левобережье реки Куры, протягивающаяся от станции Евлах до Каспийского моря,входит в состав Кура-Араксинской низменности. С юго-запада и юга степь ограничена рекой Кура, с севера предгорным хребтом Большого Кавказа — Боздаг.с северо-востока Ленгебизским хребтом,с востока хребтом Харами. Площадь степи 7115 км .
В состав Ширванской степи входят следующие административные районы: Агдашский.Кюрдамирский, частично Али-Байрамлинский,и часть Шемахинского. В Ширванской степи выделяют три природных района: западный,восточный и прикуринский. Западный и Восточный районы Ширванской степи, различающиеся по условиям рельефа, охватываются конусами рек Дцжиганчай, Турианчай, Геокчай, Давабатанчай, входящими в западный район,а восточный район — реки Гердыманчай и Ахсу. Границей между западной и восточной природными районами является прикуринская руслообразная контактная депрессия Кара-Су.Восточная часть Ширванской степи,где мезо-микрорельеф выражен слабо, представляет собой равнину,находящуюся на левом берегу Куры и протянувшуюся на восток от станции Мюсисли, до озера Дцжика-бул.
1.2. Геология и почвообразующие породы
По наблюдениям Б.Е.Хаина и А.Н.Шарданова (1952) Ширванская степь в геологическом отношении представляет собой Нижне-Курин-ский синклинорий, выделяемый в куринской депрессии. По своему положению в альпийской складчатой зоне куринская впадина представляет межгорный прогиб. Эти складки являются очень молодыми -после хазарскими.
Ширванская степь относится к области интенсивного накопления осадков. Главными агентами этого процесса являются реки,стекающие с Большого Кавказа и выносящие в степь массу пролювиаль-но-алювиалышх наносов, и р.Кура, отлагающая аллювиальные наносы в прибрежной зоне.
Баносы собственно Ширванской степи представлены следующими отложениями: I) делювиальными; 2) делювиально-пролювиальными; 3) пролювиальными; 4) пролювиально-алювиальными, элювиальными.
Во многих случаях почвы Ширванской степи в той или иной степени солонцеватые и засоленные,что связано с исходными выветривающимися породами.
Разложение — растительные остатки
Разложение растительных остатков в болотах происходит главным образом в результате жизнедеятельности низших организмов — сапрофитов. При свободном доступе воздуха оно идет только в верхнем сравнительно тонком слое торфяника. Ниже уровня застойной воды приток кислорода затрудняется. Растворенный в воде кислород также не может проникать глубоко, так как циркуляция воды происходит настолько медленно, что содержащийся в ней кислород успевает прореагировать уже в верхнем слое.
При разложении растительных остатков большую роль играют явления гидролиза. Происходит также переход некоторых составных частей осадка в раствор, о чем можно судить по повышению удельной электропроводности водорослевых отложений. Напротив, концентрация окисного железа падает от величины pFe 4 7 в разлагающихся водорослевых покровах до совсем ничтожных величин1 в органогенных ил ах.
При разложении растительных остатков в придонных слоях воды образуется сероводород, реагирующий с металлами. В результате в донных отложениях появляются плохо растворимые сульфиды металлов. Распределение металла между сульфидами и соединениями металлов с органическими веществами определяется стабильностью сульфида каждого металла. Относительное количество связанных в сульфидах металлов уменьшается в следующем порядке: Hg Cd Си Fe Zn. Эксперименты по экстракции металлов из донных илов показали, что именно сульфиды наиболее прочно удерживают металлы в донных отложениях.
При разложении растительных остатков полынных группировок наряду с кремнием, магнием и полутораокисями образуется большое количество щелочных металлов. Последние являются причиной развития солонцеватости.
Для учета разложения растительных остатков в полевых условиях наиболее приемлем и удобен метод рамочной выемки монолита.
Учет интенсивности разложения растительных остатков по убыли исходной массы целесообразно дополнить подекадными определениями количества СО2, выделяющегося из почвы.
Торф является продуктом разложения растительных остатков в присутствии влаги без доступа воздуха. Для газификации применяют достаточно разложившийся торф.
При этом в процессе разложения растительных остатков наблюдается сукцессия микрофлоры, смена эколого-трофических групп микроорганизмов и перегруппировка ее видового состава. Причем, поскольку при обработке почвы гербицидами сорняков становится на порядок меньше, а надземная масса отмирающих растений подсыхает и остается в основном на поверхности почвы, характер сукцессии микрофлоры на растительных остатках и степень ее влияния на микрофлору почвы в целом будут существенно отличаться от варианта, где для борьбы с сорняками используются агротехнические способы. Следовательно, в каких-то временных рамках неизбежны различия в составе эколого-трофических групп, доминирующих видов и в видовом разнообразии микроорганизмов. Действительно, они отмечены в большинстве опубликованных экспериментальных работ. Однако степень этих различий весьма непостоянна по причине, изложенной ранее.
Эти четыре формы процесса разложения растительных остатков являются только первой стадией разложения, после которой происходят дальнейшие стадии процесса, которые обозначаются различными терминами: метаморфизм, старение, естественное обугливание и пр.
Диаграмма процентного содержания состава твердого топлива. |
Горючие сланцы являются продуктами разложения растительных остатков, оседавших на дне больших водоемов; смешиваясь с минеральными осадками, образовывалось илистое вещество — — сапропель, которое обогащалось водородом, уплотнялось и превращалось в горючие сланцы.
Жидкие азотные удобрения ускоряют процесс разложения растительных остатков в почве. Часть азота фиксируется бактериями, грибами и другими организмами, участвующими в процессе разложения. Этот фиксированный азот лишь медленно становится доступным для культуры.
Процесс зарастания озера j. превращения его в болото. |
Особенностью развития болот является накопление и разложение растительных остатков в среде.
Метан образуется в природе в результате разложения растительных остатков без доступа воздуха.
Как образуется гумус
Растительная и животная органическая материя после отмирания попадает в почву и постепенно преобразуется в гумусовые вещества в результате сложного биологического, физико-химического процесса. Итог данной трансформации – образование гумуса, органического компонента почвы с черным или буроватым окрасом, определяющего плодородие ее верхнего слоя.
Источник гумуса в природе — это совокупность всех участников и факторов процесса.
Флора
Видовые группы растительности определяют химический состав гумусовых веществ на данной территории. Поэтому почвы в степях, хвойных или лиственных лесах сильно отличаются по структуре и цвету. Чем больше накапливается гумуса, тем плодороднее земля. Так, черноземы содержат до 12% гумуса, а подзолистые почвы – всего 1-2%.
Фауна
Животные-сапрофаги (те, что питаются гниющим органическим веществом – грибки, черви, нематоды, бактерии) преобразуют растительные отходы в гумус, пропуская их через свой пищеварительный тракт. Например, в кишечнике дождевых червей благоприятная среда для гумификации питательного субстрата, поэтому их отходы жизнедеятельности так богаты гуминовыми веществами. На каждый гектар плодородного слоя приходится несколько тонн сапрофагов.
Жизнедеятельность животных-биофагов, питающихся живыми организмами, также оказывает влияние на гумусообразование. Их фекалии – это очаги размножения почвообразующих сапрофагов.
Условия среды
Благоприятные факторы для гумификации – щелочная среда, ограниченный доступ кислорода, влажность 60-80%, оптимальная для сапрофагов температура, наличие азотсодержащих соединений. При недостатке влаги или прохладных температурах процесс протекает медленно, и в таких условиях подавляющая часть органики минерализуется, а гумуса накапливается мало.
На скорость гумусообразования влияет и состав почвы (проницаемость для воздуха, воды и тепла). В слишком рыхлом, песчаном субстрате частички веществ быстро минерализуются, не успевая образовать прочные молекулярные связи.
Гумификация происходит не только в почвах, но и в воде, иле, торфе и иных твердых горючих ископаемых. Это глобальный процесс трансформации органических остатков в новые питательные вещества для следующих поколений растительности.
Характеристики распадающихся / разлагающихся организмов
Третья группа организмов в экосистеме — это дезинтеграторы. Они питаются растительным материалом и мертвым животным и превращают его в компоненты неорганического вещества.
В результате разложения органических остатков эти организмы получают необходимую энергию для выживания. Они берут белки, сахара, липиды и витамины из разлагающихся веществ и превращают их в неорганические или минеральные вещества, которые становятся частью почвы..
Они не только получают питательные вещества, но и возвращают питательные вещества в почву, которая станет частью цепи, когда растения будут использовать их в качестве питательных веществ..
Если бы эти организмы не разлагали живую материю, тела живых существ были бы сложены и не разлагались. Аналогично, почва потеряет свои питательные вещества, так как растения воспользуются ими, и никакое питательное вещество не вернется в почву..
Исчезновение одной из экосистемных групп приведет к гибели всей экосистемы. Все в экосистеме взаимосвязано, и если что-то изменится, это изменит баланс экосистемы, чтобы он мог ее разрушить.
Объект и место исследования
Исследование почв и экспериментальные опыты проводились на Керрарском опорном пункте Института ботаники АН Азерб.ССР, расположенном в непосредственной близости от небольшой ж.-д.станции Керрар (в 12 км от г.Кюрдамир). Общая площадь опорного пункта составляет около 250 га,его план показан на рис.3.I.
Оросительная сеть опытных участков (люцерна,виноградник,солодка) состоит из нескольких временных и постоянных оросителей, распределительных каналов,подвешенных к общему подводящему каналу Кюрдамирарх.
Рельеф опорного пункта представляет собой равнину со слабым постепенным наклоном к югу. Мезорельеф выражен слабо, местами имеются сглаженные понижения,являющиеся,по-видимому, остатками давней оросительной системы.Почвы опорного пункта относятся к лугово-се-роземным. Они сформировались на аллювиально-пролювиальных отложениях.
В районе распространения этих почв возделываются хлопчатник, виноградник,зерновые,огородно-бахчевые культуры.На целине развита злаково-полынная и полынно-карганная полупустынная растительность.
Характеристика почв опытного участка приведена в табл.3.1 (Зейналов,1980). Эти почвы характеризуются высокой величиной суммы обменных оснований (20-30 мг.экв.на 100 г почвы).В составе обменных оснований преобладают кальций (50-70 и магний (10-30$), имеется также и натрий (2-15$).
Оценка роли почвенной фауны в интенсивности разложения растительных остатков в лугово-сер03емн0й почве
Характер участия почвенных животных в процессах трансформации органического вещества определяется их таксономическими и экологическими свойствами, соотношением форм с разным типом питания,с различным ферментным аппаратом,а также особенностями их связей с теми или другими организмами или типами пищевых субстратов (Стриганова,Чернов,1980). Отмершая фитомасса — одно из основных звеньев круговорота вещества и трансформации энергии в биогеоценозе.
Установлено,что растительные остатки,поступающие на поверхность почвы,под действием осадков теряют до 20$ своего веса,причем около 30-50$ этой потери составляют органические вещества (Карпачевский,1963). В дальнейшем разложении и активном вовлечении продуктов минерализации и аккумулированной в ней энергии в последующие звенья биологического круговорота принимают участие беспозвоночные животные.
В цели наших исследований входило не только изучение некоторых особенностей разложения опада и корней люцерны /Пео/іса о s&-Иьо ), солодки {CAfCfzzkLjA д?аж Z ), винограда ( foils umfe-гл L ),полыни {JJttemLsia.Jkaj-zans и/) в зависимости от климатических факторов (табл.5.1-5.3,рис.5.I),но и выяснение участия биологических агентов разложения — микроорганизмов,микрофауны и мезофауны. Результаты опытов,проводимых в течении трех лет,показали, что темпы разложения органического вещества в засушливый 1979 год (суммарное количество выпавших осадков составляет 285,4мм.
Структура почвенного зоонаселения в районе исследования
Исследованиями последних лет получено достаточное количество данных о составе животного населения почв самых различных зональных сообществ на территории нашей страны от субтропических и крайне аридных районов на юге страны до северных полярных пустынь. Эти исследования позволили выявить особенности видового состава разных групп,примерную численность,биомассу,размерные соотношения организмов, влияния на них гидротермических факторов. Вместе с тем, немаловажным является также и изучение трофических связей почвенных животных,степени их перестройки, определяющих роль гетеротрофов в продукционно-энергетических процессах и в круговороте веществ (Гиляров,Чернов,1975).
В связи с большими задачами в области охраны природы и рационального использования ее ресурсов особую актуальность приобретают экологические исследования влияния антропогенных факторов (промышленных отбросов возделываемой культуры,орошения,вспашки и т.д.) на почвенных беспозвоночных (Хотько,Ветрова и др.,1982; Валиахмедов,1962,1967; Козловская,1982; Гельцер,1980).
В Азербайджане проводятся значительные почвенно-зоологичес-кие исследования по многим группам почвообитающих беспозвоночных, охватывающие различные почвенно-экологические условия.
Обширные исследования комплекса почвенных беспозвоночных животных с выявлением их энергетических характеристик были проведены на лугово-сероземной почве (Восточная Ширвань.Керрарский опор — 43 ный пункт).
Почвенная фауна Керрарского опорного стационара представлена 148 видами,в том числе: насекомых — 56, из них 20 видов кол-лембол, панцирных клещей — 83, многоножек — 5, дождевых червей-2, мокриц — 2 вида (Бабабекова,1979; Самедов,Бабабекова и др.,1984; Самедов,Везиров и др.,1975).
Анализ заселенности исследуемых участков показал,что численность и биомасса беспозвоночных в зависимости от почвенных условий и вида произрастающей растительности неодинаковы.
Из приведенных в таблице 4.1 данных видно,что биомасса и о численность мезофауны увеличивается от зооценозов целины 1,3г/м , Р 19,1 экз/м , солодки 2,0 г/м , 25,3 экз/м к зооценозам люцерны 3,5 г/м , 48,1 экз/м и виноградника 5,1 г/м , 20 экз/м . Ведущей группой по численности на целинном участке и посевами люцерны
ЯВЛЯЮТСЯ МОКРИЦЫ {M madi ic/ium Ъи }в-ге ц ДгоёяасАеоыеы Я ozte/ifa fa ), составляющие соответственно по участкам 72 и 60$ от общей численности. Под виноградником основной группой мезофауны оказались дождевые черви — 59$. По биомассе на всех ценозах преобладают дождевые черви,составляющие на отдельных участках 61,5-92$ ее общей величины. Наибольшая биомасса отмечена на агроценозе ви
Распадающиеся / разлагающиеся организмы: грибы, бактерии и насекомые
Большинство распадающихся организмов — это грибы и бактерии, но мы также находим паразитов, насекомых и клещей..
бактерии
Бактерии являются наиболее распространенными организмами на планете, и большинство из них являются естественными разложителями. В зависимости от того, как они получают углерод, их можно классифицировать как автотрофы, которые получают его через CO2, или гетеротрофы, которые получают его через органическое вещество..
Их также можно классифицировать на две другие большие разновидности, такие как фототрофы, где источником энергии является свет, и хемотрофы, где они получают энергию посредством химических соединений..
Объединяя эти две основные классификации, мы получаем хемогетеротрофные, хемоавтотрофные, фотоанотрофные и фотогетеротрофные бактерии..
Хемогетеротрофами являются те, которые получают углерод через химическое соединение, используя свет в качестве энергии. Cheimiautrótrofas, которые используют неорганические соединения и CO2 в качестве источника энергии.
Фотоаутротрофы, использующие свет и CO2. И, наконец, фотогетеротрофы, которые получают питательные вещества из органического вещества, используя свет в качестве энергии.
Посредством этих форм питания бактерии производят неорганическое вещество, которое они передают на землю, что является частью питания растений.
грибы
Грибы, с другой стороны, образуют группу, совершенно отличную от группы животных или растений. Эти организмы являются гетеротрофными, в отличие от растений, которые не производят свою собственную пищу, но получают питательные вещества за счет поглощения. Они делятся на четыре большие группы в зависимости от процесса кормления..
Сапрофитные грибы — это те, которые питаются органическими веществами и разлагаются. Они являются наиболее частыми грибами и помогают минерализации растительных остатков..
Еще одна большая группа грибов — лишайники. Эти грибы образуют симбиотический организм с водорослями и питаются разлагающимся растительным материалом..
Микоризные грибы — это те, которые разлагают органические вещества, содержащиеся в почве. Многие из них образуют симбиотические отношения с корнями некоторых растений.
Растение предлагает вам избыток сахара и использует питательные вещества, которые гриб возвращает в почву. Паразитические грибы, с другой стороны, воздействуют на живые организмы, чтобы питаться ими. Хотя они микроскопические, они могут убить целые плантации и деревья.
насекомые
Чтобы положить конец группе разложителей, упомянем разлагающихся насекомых. Здесь мы сделаем различие по происхождению и состоянию материи, из которой они питаются..
Мусорщики или гули — это те, которые питаются свежими тушами других животных. Сапрофаги питаются трупами или разложившимися остатками, такими как черви или жуки. И наконец, копрофаг. Они питаются экскрементами других животных, например навозного жука.
Благодаря этой большой группе экосистем питательные вещества, которые были частью органического вещества, возвращаются в минерализованное неорганическое вещество, которое возвращается в почву; необходимые растениям для усвоения питательных веществ, а животные в свою очередь питаются растениями.
Мы должны иметь в виду, что в любой экосистеме будут присутствовать три большие группы организмов, и что если бы они отсутствовали, экосистема не выжила бы..
ссылки
- TORSTENSSON, L. Hance, et al. Роль микроорганизмов в разложении. Взаимодействие между гербицидами и почвой.
- ПАРНАС, Ханна. Модель разложения органического материала микроорганизмами.Биология почвы и биохимия, 1975, вып. 7, № 2, с. 161-169.
- GÜSEWELL, Сабина; GESSNER, Mark O. N: отношения P влияют на разложение и колонизацию мусора грибами и бактериями в микромире..Функциональная экология, 2009, вып. 23, № 1, с. 211-219.
- TEUBEN, A. Доступность питательных веществ и взаимодействие между почвенными членистоногими и микроорганизмами при разложении хвойных подстилок: исследование мезокосма.Биология и плодородие почв, 1991, том. 10, № 4, с. 256-266.
- БЕГОН, Майкл; ХАРПЕР, Джон Л.; ГОРОД, Колин Р.Экология: люди, население и сообщества. ^ eBarcelona Барселона: Омега, 1999.
- Галант, Эдуардо; МАРКОС-ГАРСИЯ, М. Анжелес. Детективоры, копрофаги и упыри. 1997.
- ESPINOSA TELLO, J. ЧТО ТАКОЕ БИОРАЗНООБРАЗИЕ?.ЦИФРОВОЙ ЖУРНАЛ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ, том 52.
Этапы гумусообразования
Гумификация происходит поэтапно:
- поступление растительных остатков в почву, разложение;
- частичная минерализация и гумификация распадающейся материи;
- химическая реакция органических компонентов с минеральной составляющей почвы;
- накопление и миграция органоминеральных соединений.
Этапы гумификации протекают неравномерно. Часть органических останков минерализуется, то есть распадается до конечных продуктов – воды, простых солей и углекислоты. Остальные переходят в новую форму веществ со сложной молекулярной структурой, устойчивой к дальнейшему разложению. Классифицируют их, как гумин, фульво- и гуминовые кислоты. Они жизненно необходимы для питания, стимуляции роста и развития растительности.
Если наука подробно изучила механизм минерализации, то процесс образования гуминовых веществ пока остается загадкой. Их молекулы не имеют единой схемы строения, а состав не стабилен (гумусовые кислоты быстро вступают в химические реакции). Из-за этого структура гумуса постоянно меняется, когда в почву поступают новые органические материалы.