Сукцессии при разложении растительных остатков в почве (самый плохой вопрос)В 60-х годах нашего века началось планомерное изучение всей биосферы, в том числе п наземных биогеоценозов. Исследовали состав растительного покрова, его массу, ее ежегодный прирост, отмирание и разложение растительных остатков. Учитывали количество разных химических элементов, поступающих в растения и возвращающихся в почву с спадом. Определяли, какую часть биомассы составляют корни, листья, стебли.
Рис. 155. Изменение численности разных групп микроартропод в ходе сукцессии при разложении растительных остатков клевера (А), картофельной ботвы (Б), ячменя (В) в пересчете на 100 г сухого органического вещества (по Н. М. Черновой, 1977): 1 – панцирные клещи; 2 – клещи‑аноетиды; 3 – гипопусы аноетид; 4 – тироглифоидные клещи; 5 – их гипопусы; 6 – коллемболы; 7 – прочие группы Сукцессии со сменой растительности могут быть первичными и вторичными. Постепенное накопление органических остатков растительного происхождения приводит к формированию почвы, в результате чего становится возможным прорастание и рост мелких укореняющихся однолетних травянистых растений, затем многолетних трав, кустарников и деревьев, например, ольхи и ивы. На корнях ольхи находятся клубеньки - специальные органы, содержащие симбиотические бактерии, которые фиксируют атмосферный азот и способствуют накоплению в почве больших его запасов, за счет чего почва становится все более плодородной. Теперь на ней уже могут расти деревья, например сосна, береза и ель. Так постепенно происходит нарастание видового многообразия фитоценозов и усложнение их ярусности. Урожай с полей собирает человек, поэтому в биологический круговорот включаются только остатки жнивья и отмирающие корни. В дерново-подзолистых почвах, на суглинках, на полях однолетних культур остается 0,3- 1,9 тонны таких остатков и 1,3-5 тонн корней (сухого вещества) на гектар. Механически разрушают растительный материал в почве только животные. В процессе такого разрушения многократно увеличивается поверхность растительных тканей, доступная для микроорганизмов. Таким образом, животные одним лишь механическим воздействием на растительные остатки стимулируют процессы химического разложения, осуществляемые микрофлорой. В разных типах почв животные поедают от 20 до 100 процентов массы растительных остатков, ежегодно поступающих в почву в виде опада. При разложении органических веществ, попадающих в почву, наблюдается сложная сукцессия (смена стадий) комплексов организмов, которые зависят сначала от характера разлагающегося вещества, а затем от стадии разложения, от наличия или отсутствия других организмов. В сельском хозяйстве более двух тысяч лет существует специальный прием - сидерация, когда запахивают специально высеянные травы для удобрения почвы под урожай следующего года. Так можно добиться повышения плодородия совершенно разрушенных почв на пустырях, пустошах, при этом почва не только запасается пищей для растений, но улучшается ее структура, способность впитывать влагу, увеличивается количество гумуса. Но такой прием эффективен только для почв, где высока активность микроорганизмов разрушителей органики, да и растительные остатки пригодны не всякие: древесина будет разлагаться многие годы, а уголь может остаться неизменным и тысячелетия. 25.1. Регуляция численности популяции: факторы зависящие и независящие от плотности Численность популяции - это общее количество особей на выделяемой территории. Любая популяция теоретически способна к неограниченному росту численности, если ее не лимитируют факторы внешней среды. В таком случае скорость роста популяции будет зависеть только от величины биотического потенциала (теоретический максимум потомков от одной пары за единицу времени). Для определения биотического потенциала используют формулу:
|
, где Nt – численность в момент времени t, N0 – начальная численность. В реальных популяциях скорость роста подчиняется другому закону – это S – образная кривая или логистическая кривая роста: r=Р-С+Э-И (численность = рождаемость - смертность + эмиграция - иммиграция). В популяциях численность изменяется в зависимости от условий. Выделяют следующие колебания численности: сезонные и годичные (случайные и циклические – зависят от солнечной активности). В природных условиях периодические колебания численности очень распространены. Первым на это обратил внимание Четвериков. Он назвал колебания численности особей, составляющих популяцию, популяционными волнами. Пример: изменение численности волка, связанное с изменением численности зайца.
