Время. Потенциал Биоты

Время

Многие почвообразующие процессы протекают медленно, поэтому время, в течение которого почвы развиваются, влияет на их свойства. Горные породы и минералы со временем выветриваются, а важные питательные элементы переносятся между слоями почвы или выводятся из экосистемы. Склоны холмов разрушаются, дно долин накапливает материалы, а биологические процессы добавляют органическое вещество и важнейшие питательные элементы, такие как углерод и азот. Доступность фосфора высока на ранних стадиях развития почвы и со временем становится все менее доступной из-за его потерь из системы и фиксации в Минеральных формах, недоступных растениям. Этот процесс потребовал миллионов лет развития почвы на Гавайях, несмотря на теплый влажный климат, и привел к переходу от ограничения роста растений азотом на молодых почвах к ограничению фосфора на старых почвах.

Некоторые изменения свойств почвы происходят относительно быстро. Отступающие ледники и речные поймы часто откладывают богатые фосфором почвы. При наличии источников семян эти почвы колонизируются растениями с симбиотическими азотфиксирующими микробами, что позволяет таким экосистемам накапливать свои максимальные размеры пула углерода и азота в течение 50-100 лет. Другие процессы формирования почвы происходят медленно. Молодые морские террасы в прибрежной Калифорнии имеют относительно высокую доступность фосфора, но низкое содержание углерода и азота. На протяжении сотен тысяч лет эти террасы накапливают органическое вещество и азот,вызывая переход от прибрежных лугов к продуктивным секвойям. В течение миллионов лет силикаты выщелачиваются, оставляя после себя твердый слой оксидов железа и алюминия с низким плодородием и сезонно анаэробными почвами. Карликовые кипарисовые леса, которые развиваются на этих старых террасах, имеют очень низкую продуктивность. Фенольные соединения, производимые этими деревьями в качестве защиты от травоядных, также замедляют разложение, еще больше снижая плодородие почвы.

Потенциал Биоты

Прошлые и нынешние организмы на участке сильно влияют на химические и физические свойства почвы. Большая часть развития почвы происходит в присутствии живых организмов. Часто существуют четкие ассоциации между растительностью и почвой. Органические кислоты в подстилке многих хвойных пород, например, подкисляют почву. Это, в сочетании с характерно низким качеством хвойной подстилки, приводит к более медленному разложению в хвойных лесах, чем в лиственных. Однако часто бывает трудно отделить курицу от яйца. Определяла ли растительность свойства почвы или наоборот?

Одним из подходов к определению влияния растительности на почвы было выращивание монокультур или смесей видов на изначально однородных участках. Быстрорастущие травы на азотсодержащем многолетнем лугу увеличивали азотную минерализацию почв в течение 3 лет, как и глубоко укоренившиеся форбы на однолетнем лугу. Другой подход заключается в изучении последствий инвазий или вымираний видов на почвенные процессы. Например, вторжение в тропические леса Гавайев неродного фиксатора азота увеличило поступление азота в систему более чем в пять раз, изменив характеристики почв и колонизацию и конкурентный баланс между местными видами растений.

Животные также влияют на свойства почвы. Дождевые черви, термиты и измельчители беспозвоночных сильно влияют на скорость разложения и, следовательно, на свойства почвы, на которые влияет содержание органики в почве.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒