Answers gost 53агрономическая и экологическая

Скачать 284.52 Kb.

Название	Answers gost 53агрономическая и экологическая
Дата	23.01.2018
Размер	284.52 Kb.
Формат файла
Имя файла	Answers_gost.docx.docx
Тип	Документы #31707
страница	1 из 7

1 2 3 4 5 6 7

Answers gost

53агрономическая и экологическая эффективность применения минеральных удобрений

Для оценки использования минеральных и органических удобрений сельскохозяйственными культурами определяют их агрономическую, экономическую и энергетическую эффективность.

Агрономическая эффективность удобрений – это количество сельскохозяйственной продукции, полученное от применения удобрений. Она выражается в виде прибавки урожая сельскохозяйственных культур в килограммах на 1 кг NPK или на 1 т органических удобрений и рассчитывается делением разности урожайности на удобренных и неудобренных участках на дозу внесенных удобрений. Для определения агрономической эффективности удобрений проводят полевые опыты. Однако в хозяйствах проводить такие опыты нецелесообразно из-за больших затрат. Поэтому для расчета агрономической эффективности удобрений в сельскохозяйственной практике используется нормативный метод, разработанный Институтом почвоведения и агрохимии НАН Беларуси на основании обобщения большого количества полевых опытов, проводившихся в различных почвенно-климатических зонах республики (И. М. Богдевич, Г. В. Василюк, Л. В. Круглов и др.).

Основными показателями агрономической эффективности применения минеральных и органических удобрений при использовании нормативного метода являются прибавка урожая, получаемая от удобрений, и фактическая окупаемость удобрений.

Очень важное значение имеет экономическая оценка применения удобрений. Однако цены на удобрения и сельскохозяйственную продукцию меняются в зависимости от рыночной коньюктуры, поэтому их можно использовать только для краткосрочного планирования.

Основными показателями экономической эффективности применения удобрений являются прибыль (чистый доход) от их внесения и его производные – прибыль на один рубль производственных затрат, на единицу внесенных удобрений, рентабельность.

При определении прибыли удобрений исходят из сопоставления стоимости дополнительной продукции, полученной от применения удобрений, с затратами на их использование.

Прибавка урожая за счет минеральных и органических удобрений находится умножением внесенных доз этих удобрений на соответствующие величины фактической окупаемости. Нормативная окупаемость удобрений приведена в табл. 14.72.

Для расчета экономической эффективности необходимо определить затраты, связанные с применением удобрений. Все прямые затраты на выращивание сельскохозяйственных культур определяются технологией и учитываются в себестоимости продукции. Дополнительные затраты на применение удобрений определяются по расходам на время расчета.

54,популяция и ее основные признаки возрастания структура популяции

популяция – это элементарная группировка орг-змов определённого вида, обладающая всеми необходимыми усл-ями для поддержания своей числен-сти необозримо длит. время в постоянно изменяющихся усл-ях среды.

Популяция (популис – народ, поселение) - совокупность особей одного вида, обитающих вместе в одном местообитании и обменивающихся генетической информацией (+ и проявляющих себя в определенном сообществе – Одум).

Виды популяций:

-ценопопуляция – популяция в пределах одного сообщества (чаще применяется к растениям; популяция одна, а сообщества разные – напр, пыльца перелетает, а типы почв разные)

-локальная популяция, которая способна к воспроизводству себя, происходит так успешно, что может происходить и миграция, тогда уже получится следующий вид ->

-основная популяция

-упадочная популяция – смертность выше рождаемости, поддерживается из-за притоков извне

Основные и упадочные находятся во взаимосвязи и составляют метапопуляцию (т.е. складываются из различных локальных популяций).

признаки: численность, плотность, рождаемость, смертность, распределение орг-змов по возрастам, хар-р распределения, тип роста (это групповые особенности – св-ва, α м. отнести тольк к попул, а есть, α м отнести и к особи – биологические особенности: жизненный цикл, спос-ть к росту). Популяция обладает также генет-ми хар-ми, связанные с их экологией: способ-ть к адаптации, репродуктивная устойчивость.

Популяция является генетич единицей вида.

Численность популяции – это общее кол-во особей на данной территории или в данном объёме, составляющих популяцию. Определить ее практически невозможно.

Плотность популяции – кол-во особей или биомассы на единицу площади или объёма или пространства (средняя плотность – для всего пространства, удельная или экологическая плотность – для доступного пространства).

Рождаемость – спос-ть популяции увеличить численность за счет размножения. Абс (общая) рождаемость – число новых особей за ед времени. Удельная рождаемость – отнош-е вновь появившихся потомков к общ числу особей (иногда ÷ на число детородных особей). Мах-я рождаемость – рождаемость в условиях отсутствия действия лимитир-х ф-ров. Экол-я/наблюдаемая рожд-ть – реальное количество потомков в единицу времени.

Полицикличность– многократное оставление потомства; отсрочка размножения – степи; скорость – главный смысл жизни оставить потомство; моноцикличность – один короткий ЖЦ.

Возрастная структура популяции: соотношение возрастных групп определяет способность популяции к размножению, спрогнозировать будущее попул. У быстрорастущих попул значитальна молодые особи (инвазионный тип возрастного спектра), равномерно у стабильной попул (гомиостатический тип), и уменьшающаяся – много старых, очень мало молодых (регрессивный тип). 3 возрастных состояний: 1- пререпродуктивное состояние, 2- репродуктивный, 3- пострепродуктивный (уже на размнож-ся, старые). У сосудистых растений: 1- латентный период – особи находятся в состоянии покоя (семена, диаспоры). 2- вергинильный период (еще не размножаются) а)- проростки, имеют семядоли, б) ювенильные – семядолей нет, лист слабо рассечен, в) имматурные, г) взрослые виргинильные – большие, но не приступили к размножению. 3 – генеративный период – размножаются. Это основное ядро популяции, 4- синильный – не способные к размножению, старые, уменьшение размеров листа.

55Дерново-подзолистые почвы. (подтип в типе подзолистыхпочв). Дерново-подзолистые почвы преобладают в южнотаежной подзоне, отдельные их массивы заходят в северную часть лесостепи.Целинные дерново-подзолистые почвы сверху имеют лесную подстилку А₀ обычно мощностью около 5 см или дернину А_д. Под ними находится гумусово-элювиальный (дерновый) горизонт А₁ различной мощности, иногда более 20 см, светло-серого цвета, с белесым оттенком (в сухом состоянии) или более темный; ниже залегает белесый подзолистый горизонт А₂ с типичной пластинчатой или листоватой структурой, который сменяется переходным горизонтом А₂В а далее иллювиальными (В₁ и В₂ наиболее тяжелыми по гранулометрическому составу, буровато-коричневыми, ореховатой структуры. Иллювиальный горизонт В₂ постепенно (через горизонт ВС) переходит в материнскую породу С. В результате распашки целинных почв образующийся пахотный слой состоит из гумусового слоя и частично припаханного подзолистого, а ниже генетические горизонты те же, что и в целинных почвах.

Мощность дерново-подзолистых почв 130—200 см. Легкие по гранулометрическому составу почвы имеют более растянутый общий профиль по сравнению с суглинистыми разновидностями вследствие лучшей их водопроницаемости и охвата почвообразованием более мощной толщи материнской породы.

Профиль дерново-подзолистых почв формировался под воздействием прежде всего подзолистого и дернового процессов. Определенное участие принимали процессы лессиважа, а в поверхностно-оглеенных – элювиально-глеевый процесс.

По мощности подзолистого горизонтавыделяют следующие виды дерново-подзолистых суглинистых почв (почвы без признаков плоскостной водной эрозии): дерново-слабоподзолистые — горизонт А₂отсутствует, оподзоленность подгумусового слоя А₂В₁выражена в виде белесых пятен, обильной кремнеземистой присыпки и т. д.;

дерново-среднеподзолистые(или дерново-мелкоподзолистые) — горизонт А₂сплошной мощностью до 10 см;

- дерново-сильноподзолистые (или дерново-неглубокоподзолистые) — мощность сплошного подзолистого горизонта от 10 до 20см;

дерново-глубокоподзолистые— сплошной горизонт А₂мощностью более 20 см.

Виды почв по мощности гумусового горизонта (А_пах+ А₁мелко пахотные (до 20 см), среднепахотные (20—30 см) и глубокопахотные (более 30 см).

Состав и свойствадерново-подзолистых почв зависят от развития подзолистого и дернового процессов, гранулометрического состава, степени смытости и окультуренности.

В профиле суглинистых почв наиболее тяжелым по гранулометрическому составу является иллювиальный горизонт, самым легким — подзолистый; гумусовый горизонт по этому признаку занимает промежуточное положение. Погранулометрическому составугенетические горизонты выделяются отчетливо. В результате применения в земледелии приемов глинования песчаных почв, пескования глинистых, внесения органических удобрений гранулометрический состав пахотных горизонтов может изменяться.Минералогический составдерново-подзолистых почв зависит от состава материнских пород. Глинные минералы представлены в основном монтмориллонитом, гидрослюдами и их смешанно-слоистыми образованиями. Каолинита содержится мало.

Физические и водно-физические свойства.Структурное состояние дерново-подзолистых почв неблагоприятное. В пахотном слое содержится всего 20—З0 % водопрочных агрегатов крупнее 0,25 см; в связи с этим поверхность пахотного слоя во время дождей заплывает, а при высыхании образуется корка, нарушающая водно-воздушный режим почв и отрицательно влияющая на всходы культурных растений.

Химический состав.Валовой состав дерново-подзолистых почв отражает характерные для них изменения по профилю в содержании основных элементов, но обеднение подзолистого горизонта валовыми калием и натрием наблюдают не всегда. Валовое количество фосфора и серы невысокое. В верхних горизонтах дерново-подзолистых суглинистых почв Среднего Предуралья по сравнению с аналогичными почвами центральных областей России (Московская обл.) больше кальция и калия, а в иллювиальных горизонтах — железа; магния в 2—З раза больше по всему профилю.

Основное количество гумуса сосредоточено в дерновом слое; ниже, в подзолистом горизонте, его содержание резко уменьшается. Качественный составгумуса фульватный и гуматно-фульватньий.Дерново-подзолистые почвы бедны валовыми запасами и подвижными формами азота. В горизонте А₁или А_пахколичество подвижного фосфора и обменного калия низкое, в подзолистом слое оно уменьшается и резко возрастает в иллювиальном. Дерново-подзолистые почвы кислые; кислотность почв западных районов южно таежной подзоны европейской территории обусловливают катионы Н и Al³⁺а восточных — в основном Н⁺, в профиле наиболее кислыми являются иллювиальные горизонты.

Сумма обменных оснований дернового слоя суглинистых почв снижается от слабоподзолистых видов к сильноподзолистым (от 20—25 до 10 мг/экв и ниже). В подзолистом горизонте сумма обменных оснований наименьшая, а в иллювиальном — более высокая, чем в дерновом слое. Степень насыщенности основаниями дерново-подзолистых почв в целом выше, чем у подтипов подзолистых почв; однако встречается немало дерново-сильноподзолистых слабогумусных почв, у которых степень насыщенности основаниями ниже 50 %.

В результате развития плоскостной водной эрозии значительно изменяются состав и все свойства пахотного горизонта в связи с припахиванием нижележащих горизонтов с характерными для них свойствами. При любой степени смытости пахотный слой представляет собой смесь горизонтов с преобладанием массы основного распахиваемого горизонта, который, как правило, и определяет свойства обрабатываемого слоя.

Состав и свойства дерново-подзолистых почв значительно изменяются при проведении окультуривающих приемов: почвы утрачивают неблагоприятные в агрономическом отношении свойства и приобретают новые ценные качества. При этом наиболее существенно изменяется пахотный горизонт.

56 56. Роль калия в жизни растений. Круговорот калия в хозяйстве.Калий, на ряду с азотом и фосфором, относится к главным элементам питания растений. В растениях калий находится в ионой форме. Около 80% калия находится в клеточном соке и может легко вымываться водой, особенно из старых листьев. Молодые органы растений содержат калия в 3-5 раз больше, чем старые. Калий стимулирует нормальное течение фотосинтеза, усиливает синтез сахаров, крахмала, целлюлозы. Повышает холодоустойчивость и морозостойкость растений. Калий повышает устойчивость растений к различным заболеваниям,значительно улучшают лежкость плодов и овощей. Калий больше содержится в вегетативных органах, чем в генеративных. Калиелюбивыерастения – сахарная и кормовая свекла, картофель. Много калия потребляет подсолнечник.При недостатке еалия качество продукции снижается, у зерновых зерно щуплое, снижается всхожесть семян. Из-за ухудшения прочности соломины хлеба полегают, снижается содержание сахара в сахарной свекле, крахмала в картофеле. Круговорот калия в хозяйстве отличается от круговорота азота и фосфора.У зерновых культур калия содержится больше в соломе, чем в зерне, а у картофеля и свеклы - больше в ботве, чем в клубнях и корнях. Поэтому при более полном использовании растительных отходов в корм и на подстилку скоту большая часть калия с навозом снова возвращается в почву Рациональное использование навоза имеет очень большое значение в обеспечении растений калием. Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур, особенно потребляющих большое количество калия, наряду с азотными и фосфорными удобрениями важная роль принадлежит минеральным калийным удобрениям. Наиболее эффективно их применение на почвах легкого механического состава и торфянистых почвах с низким содержанием калия.

57, Фитогормоны - это вещества, действующие в ничтожных количествах, образующиеся в одних органах и оказывающие регулярное влияние на какие-либо физиологические процессы в других органах растения.

Они обладают тремя общими основными свойствами:

1. Гормоны синтезируются в одном из органов растения (молодые листья, почки, верхушки корней и побегов) и транспортируются в другие места, где активируют процессы онтогенеза и роста.

2. Гормоны синтезируются и функционируют в растениях в микро количествах.

3. Гормоны могут вызывать характерные морфологические изменения.

Фитогормоны подразделяются на ауксины, гиббереллины, цитокинины и ингибиторы.

Гиббереллины - соединения флуоренового ряда, синтезируются в листьях растений. Их действие отражается в усилении роста клеток путем растяжения. Они индуцируют митозы, ориентированные вдоль оси органа. Визуально это выражается в увеличении длины черешка, размера листовой пластинки, усилении вытягивания побегов. У растений, обработанных этими веществами, усиливается рост надземной части в ущерб корневой системе, побеги болезненно вытягиваются.

У розеточных растений гиббереллины вызывают преждевременное стрелкование, что нежелательно для овощных корнеплодов (редис, редька, морковь, столовая свекла), сахарной и кормовой свеклы, капусты, салата, шпината и т.д.

Ауксины - вещества индольной природы, накапливающиеся в растущих частях, проводящих пучках активного камбия и в формирующихся семенах. Эти вещества активируют биосинтез высокопродуктивных соединений, влияют на деление, растяжение и дифференциацию клеток, участвуют в регуляции ростовых и формообразовательных процессов.

Удаление верхушечной почки у растений, содержащей наибольшее количество ауксинов, снимает апикальное доминирование и вызывает рост пазушных почек, развитие боковых побегов.

Цитокинины - группа физиологически активных соединений на основе пурина, которые синтезируются в корнях растений и передвигаются по ксилеме к другим органам. Эти вещества вызывают деление клеток, стимулируют процесс дифференциации хлоропластов, приводя к увеличению конечного развития мембранной системы, оказывают влияние на генетический аппарат. Одним из важнейших свойств цитокининов является участие их совместно с ауксинами в органогенезе. Цитокинины при воздействии на верхушечную почку снимают апикальное доминирование и индуцируют развитие боковых побегов.

Наиболее известны из природных цитокининов кинетин и зеатин. Подобной активностью обладают изопентиниладенозил, изопентиниладенин.

Ингибиторы (от латинского inhibire - задерживать) - вещества, замедляющие и предотвращающие реакции, ростовые процессы. Они подавляют или рост в целом, или отдельные реакции и процессы, играют важную роль в индуцировании покоя растений и их семян.

Наиболее распространенным представителем ингибиторов в мире растений является абсцизовая кислота.

58 Болотные почвы относятся к интразональным и встречаются во многих зонах. Основные их площади (около 70 млн. га) находятся в тундровой и таежно-лесной зонах России. В более южных зонах они распространены значительно меньше, где приурочены в основном к поймам рек и отличаются зональными особенностями.

Образование и развитие болотных почв связано с избыточным увлажнением, возникающим под воздействием поверхностных или грунтовых вод. Причинами поверхностного переувлажнения может быть застаивание воды в понижениях рельефа (западины, котловины) при ее накоплении за счет поверхностного стока с окружающих повышенных участков. Вода может застаиваться и на равнинных территориях при отсутствии или слабом проявлении поверхностного стока и наличии водоупорных горизонтов в толще почвы или почвообразующей породе. Например, в случае развития почв на двучленных отложениях с песчано-супесчаной верхней толщей и подстиланием тяжелыми покровными или моренными слабоводопроницаемыми породами. Переувлажнение почв возникает также при близком залегании к поверхности грунтовых вод. При насыщении почвенных горизонтов до полной влагоемкости создаются условия для появления и развития приспособленной к переувлажнению болотной растительности и образования болотных почв.

Болотные почвы формируются при развитии двух процессов — торфообразования и оглеения. Их часто объединяют под названием «болотный процесс».

В зависимости от проявления процесса торфообразования среди болотных почв выделяют болотные торфяные и болотные минеральные почвы. К последним относятся перегнойно-глеевые и иловато-глеевые. Основные площади болотных почв представлены болотными торфяными почвами. Торфообразование - накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. На начальных стадиях заболачивания переувлажнение почвы вызывает смену растительности: поселяются влаголюбивые автотрофные растения, которые затем могут сменяться зелеными мхами, кукушкиным льном и наконец сфагнумом.

Возникающие при избыточном увлажнении анаэробные условия резко затормаживают процессы минерализации и гумификации отмирающей растительности. На поверхности почвы начинают накапливаться полуразло- жившиеся органические остатки, формируя постепенно слой торфа. Превращение органических веществ при торфообразовании представляет собой сложный биохимический процесс, в котором участвуют различные группы микроорганизмов. Наибольшее изменение торфяной массы происходит в поверхностном 5-10 сантиметровом слое, где возникает кратковременная аэрация. При этом часть растительных остатков гумифицируется. Нижележащие слои торфяной массы, находясь в условиях постоянного устойчивого анаэробиозиса, почти не изменяются. Поэтому в составе органического вещества торфа присутствуют растительные остатки, в разной степени затронутые разложением, частично продукты их гумификации (гумусовые вещества) и промежуточные продукты распада органических веществ отмерших растений. Прирост торфа в таежной зоне в год составляет 0,27-0,67 см. Степень изменения растительных остатков при торфообразовании в значительной мере зависит от их химического состава (содержания азота, оснований), реакции среды.

59 59.Роль азота в жизни растений. Круговорот азота в хозяйстве.Азот – один из основных элементов, необходимых для жизнедеятельности растений. Он входит в состав белков, ферментов, нуклеиновых кислот, хлорофилла, витаминов, алкалоидов и других соединений. Уровень азотного питания определяет размеры и интенсивность синтеза белков, которые существенно влияют на процессы роста.Основной источник азота для растений – соли азотной кислоты и аммония. Поглощение его из почвы происходит в виде анионов NO3- и катионов NH4+, а также некоторых простейших органических соединений. Нитратный азот в результате окисления углеводов превращается в аммиак. Для самих растений нитраты безвредны и могут накапливаться в их тканях в значительных количествах. Однако чрезмерное количество нитратов вредно для теплокровных, поскольку препятствует образованию гемоглобина, нарушает снабжение организма кислородом и обуславливает образование канцерогенных соединений.Нормальное азотное питание повышает продуктивность растений. При этом листья имеют темно-зеленую окраску, растения хорошо кустятся, формируют крупные листья и полноценные репродуктивные органы, в которых ускоряется синтез белка, и они длительное время сохраняют жизнедеятельность. Это определяет возраст растения и его органов, уровень снабжения углеводами, перемещения продуктов синтеза, обеспечения фосфором, серой, калием, кальцием и микроэлементами. При усиленном азотном питании улучшается качество урожая кормовых культур и увеличивается содержание белка в зерне. В корнеплодах сахарной свеклы, клубнях картофеля – наоборот: при чрезмерном количестве азота в конце вегетации накапливаются аминокислоты и другие азотистые вещества, которые уменьшают выход сахара и снижают содержание крахмала. Источником азота для автотрофов являются нитраты (соли азотной кислоты НNО3), а также молекулярный азот атмосферы. Азот нитратов через корневую систему растений попадает по проводящим путям в лис¬тья, где используется для синтеза растительного белка.Второй путь, которым азот попадает в организмы - прямая фикса¬ция азота из атмосферы. Это явление совершенно уникально и свой¬ственно прокариотам - безъядерным микроорганизмам. До 1950 г. были известны всего три таксона микроорганизмов, способных связывать атмосферный азот. Круговорот азота является примером хорошо забуференного круго¬ворота газообразных веществ. Он является важным фактором, лимитиру¬ющим или контролирующим численность организмов. Круговорот азота достаточно подробно изучен. Известно, в частно¬сти, что из 109т азота, которые ежегодно усваиваются в биосфере, около 80 % возвращается в круговорот с суши и из воды, и лишь 20 % необходи¬мого количества - это «новый» азот, поступающий из атмосферы с дож¬дем и в результате азотфиксации. Напротив, из азота, поступившего на поля с удобрениями, очень небольшая часть используется повторно; боль¬шая же часть теряется с собираемым урожаем в результате выноса водой и денитрификации.В естественных биогеоценозах, благодаря уравновешивающимся составляющим фитоценоза, складывается нулевой баланс азота. Он обеспечивается такими процессами, как разложение растительных остатков и гумуса, синтезом de novo органических веществ, аммонификацией, денитрификацией, азотфиксацией.В агроценозах, когда в экосистеме резко нарушается биологическое равновесие, ситуация совершенно другая: после распахивания целинных земель азотфиксация падает, и складывается отрицательный баланс азота. Земледелие Сибири, где зачастую в старых агроценозах возделывается монокультура пшеницы без внесения удобрений, показывает положительный баланс по азоту. Тот факт, что на этих полях урожай в благоприятные годы достигает 20 ц/га, доказывает, что здесь происходит активная азотфиксация, частично компенсирующая потери азота за счет урожая и денитрификации

60понятие экологической толерантности основные положения закона толерантности шелфорда

Закон толерантности Шелфорда.

Закон толерантности, один из основополагающих принципов экологии, согласно которому присутствие или процветание каких-либо организмов в данном местообитании зависит от комплекса экологических факторов, к каждому из которых у организма существует определенный диапазон толерантности (выносливости).

Данное правило выдвинуто в 1913 В. Шелфордом.

Закон толерантности Шелфорда - закон, согласно которому существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Закон толерантности расширяет закон минимума Либиха. Формулировка: "лимитирующим фактором процветания организма может быть как минимум, так и максимум экологического влияния, диапазон между которыми определяет степень выносливости (толерантности) организма к данному фактору".

Любой живой организм имеет определенно эволюционно унаследованные верхние и нижние «пределы» толерантности к любому экологическому фактору. Для организма имеет значение не только собственная амплитуда, но и скорость, с которой этот фактор изменяется. Лимитирующее значение означает, что в этом случае организм может выжить, но в нем произойдут необратимые изменения. Потому закон Шелфорда также называют законом лимитирующего фактора. Закон Шелфорда можно применить к нормированию содержания загрязняющих веществ в воздухе, воде, почве, пищевых продуктах.

Вывод закона Шелфорда: охранять окружающую среду - значит обеспечивать состав и режим экологических факторов в пределах унаследованной толерантности живого, в первую очередь, человеческого организма, т.е. управлять им так, чтобы ни один фактор не оказался лимитирующим по отношению к организмам.

Из закона Шелфорда прямо вытекает следующий закон, определяющий возможность существования организма в пределах и невозможности существования за пределами диапазона толерантности.

Закон оптимума.

Закон оптимума - закон, согласно которому любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы, за пределами которых наступает угнетение жизнедеятельности организма.

Сила воздействия экологических факторов постоянно меняется. Лишь в определенных местах планеты значения некоторых из них более или менее постоянны (константны).

Например, на дне океанов, в глубинах пещер температурный и водный режимы, режим освещения сравнительно постоянны.

Рассмотрим действие закона оптимума на конкретном примере: кораллы плохо переносят и слишком теплую воду, и слишком холодную, оптимальными для них являются средние температуры, около 25-27^о С - так называемая зона оптимума. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем в большей степени данный экологический фактор угнетает жизнедеятельность организма. Эта зона носит название зоны пессимума. В ней имеются критические точки - "максимальное значение фактора" и "минимальное значение фактора", за их пределами наступает гибель организмов.Расстояние между минимальным и максимальным значениями фактора называют экологической валентностью илитолерантностью организма.

61природные условия и пути образования болотных почв сельскохозяйствние исползование низиных и верховых болотных почв

Наиболее приспособлены к использованию в сельскохозяйственном производстве богатые перегноем низинные болота; высокая насыщенность этих переувлажненных участков азотом и низкокислотная реакция почвы также благоприятны для развития сельскохозяйственных растений. Осушение болот предполагает проведение целого ряда мероприятий, главной целью которых является полный отвод излишней влаги с выбранного под будущие сельскохозяйственные угодья участка; при этом важно помнить, что переизбыток влаги в почвах после ее отведения можно использовать для полива растений, для чего достаточно построить систему водохранилищ и шлюзов. Окончательным итогом осушительных мероприятий является изменение всего почвообразовательного процесса, в ходе которого из-за сокращения вымывания из почвы минеральных веществ происходит их постепенное накопление и осушенный участок в результате повышения содержания гумуса в почве становится пригодным для использования в сельском хозяйстве. Однако, поскольку болотистые почвы изначально содержат недостаточно калия и фтора, использование осушенных участков для выращивания сельскохозяйственных культур и под пастбища и сенокосы требует постоянного внесения калийных и фосфорных минеральных удобрений, а в первые годы после осушения, когда почва еще недостаточно богата гумусом, — внесения и азотных удобрений. Так как большинство торфяных почв содержат незначительное количество меди, после осушения надо внести в почву медный купорос или удобрение с высоким содержанием этого микроэлемента. При осушении переходных болот требуется параллельно проводить известкование почвы, которое дополняется унавоживанием осушенных почв. В качестве органического удобрения можно вносить как навоз, так и навозную жижу. В дальнейшем при освоении осушенных участков для сельскохозяйственных работ нужно соблюдать определенную агротехнику: в первые годы на этих почвах лучше выращивать различные кормовые культуры и использовать их под сенокосы с многолетними травами. Только после накопления в почве гумуса начинают применять осушенные площади под посев зерновых или технических культур, возделывание овощей и фруктовых деревьев. КАК ПОКАЗАЛ МНОГОЛЕТНИЙ ОПЫТ использования осушенных площадей западного региона России, эти земли можно с успехом применять для выращивания картофеля, свеклы, моркови, озимой пшеницы, получая урожаи не меньше, чем на обычных нечерноземных землях при равном количестве внесенных удобрений.

63экологическая сукцессия понятие и виды

Экологическая сукцессия - процесс постепенного изменения состава, структуры и функции экосистем под влиянием внешнего или внутреннего фактора.

Восстановление экосистемой нарушенного равновесия проходит через четко определенные стадии.

Экосистему можно вывести из состояния равновесия многими способами. В основном это бывает пожар, наводнение или засуха. После такого нарушения равновесия новая экосистема сама себя восстанавливает, и этот процесс носит регулярный характер и повторяется в самых разных ситуациях. Что же происходит в нарушенной экосистеме? На месте нарушения определенные виды и вся экосистема развиваются таким образом, что порядок появления этих видов одинаков для схожих нарушений и схожих ареалах. В этой последовательной смене одних видов другими и заключается суть экологической сукцессии.

Однако, есть и другая модель, которая объясняет механизм сукцессии следующим образом: виды каждого предыдущего сообщества вытесняются лишь последовательной конкуренцией, ингибируя и «сопротивляясь» внедрению последующих видов.

Тем не менее, эта теория рассматривает лишь конкурентные отношения между видами, не описывая всю картину экосистемы в целом. Безусловно, такие процессы идут, но конкурентное вытеснение предыдущих видов возможно именно из-за преобразования ими биотопа.

Таким образом, обе модели описывают разные аспекты процесса и верны одновременно. По мере продвижения по сукцессионному ряду происходит всё большее вовлечение биогенных элементов в круговорот в экосистемах, возможно относительное замыкание внутри экосистемы потоков таких биогенных элементов, как азот и кальций (одни из наиболее подвижных биогенов).

Поэтому в терминальной стадии, когда большая часть биогенов вовлечена в круговорот, экосистемы более независимы от внешнего поступления данных элементов. Для исследования процесса сукцессии применяют различные математические модели, в том числе стохастического характера.

1.1 Виды сукцессий

Любая экосистема, приспосабливаясь к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики. Эта динамика может касаться как отдельных звеньев экосистем (организмов, популяций, трофических групп), так и системы в целом. При этом динамика может быть связана, с одной стороны, с адаптациями к факторам, которые являются внешними по отношению к экосистеме, а с другой - к факторам, которые создает и изменяет сама экосистема.

Эти изменения в одних случаях могут в какой-то мере повторяться, в других же имеют однонаправленный, поступательный характер и обусловливают развитие экосистемы в определенном направлении.

Первичные сукцессии.

Под первичной обычно понимается сукцессия, развитие которой начинается на изначально безжизненном субстрате. Ход первичной сукцессии рассмотрим на примере наземных экосистем. Если взять участки земной поверхности, например заброшенные песчаные карьеры, в различных географических районах (в лесной, степной зонах либо среди тропических лесов и т. п.), то для всех этих объектов будут характерны такие закономерности как:

· заселение живыми организмами

· увеличение их видового разнообразия

· постепенное обогащение почв органическим веществом

· возрастание их плодородия

· усиление связей между различными видами или трофическими группами организмов

· уменьшение числа свободных экологических ниш

· постепенное формирование все более сложных биоценозов и экосистем

· повышение их продуктивности.

Более мелкие виды организмов, особенно растительных, при этом, как правило, сменяются более крупными, интенсифицируются процессы круговорота веществ и т. п.

В каждом случае при этом можно выделить последовательные стадии сукцессий, под которыми понимается смена одних экосистем другими, а сукцессионные ряды заканчиваются относительно мало изменяющимися экосистемами. Их называют климаксными (греч. климакс - лестница), коренными или узловыми

Протекание первичных сукцессий проходит в несколько этапов.

Например, в лесной зоне: сухой безжизненный субстрат -- лишайники-- мхи -- однолетниковое разнотравье -- злаки и многолетние травы-- кустарники -- деревья 1-й генерации-- деревья 2-й генерации; в степной зоне сукцессия завершается на стадии трав и т. д.

Вторичные сукцессии.

Термин «вторичная сукцессия» относится к сообществам, которые развиваются на месте уже сущeствовавшего ранеe сформированного сообщества. В местах, где хозяйствeнная деятeльность людей не вмешивается во взаимоотношения организмов, складывается климаксовое сообщество, которое может существовать неопредeленно долгое время - до тех пор, пока какое-либо воздействие извне (вспашка земли, рубка леса, пожар, извержение вулкана, наводнение) не нарушит его природную структуру. В случае разрушения сообщества в нем начинается сукцессия - медленный процесс восстановления исходного состояния. Примеры вторичных сукцессий: зарастание заброшенного поля, луга, гари или вырубки. Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это - типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через два-три года их вытесняют конкуренты - многолетние травы, а затем - кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти. Однако сукцессия на этом не останавливается; за осиной появляется сосна; а последними - медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли.

64структура почв факторы ее образования. значение структуры в плодородии почвы

Изучение роли структуры почв в агрономическом отношении впервые в России провел П. А. Костычев (1866 г.). Он сделал заключение, что зернистая и мелкокомковатая структура, образованная под действием корней степных травянистых растений в плодородии почв имеет исключительно большое значение. Эти структуры создают, по Костычеву, оптимальные условия для произрастания растений: хорошую водо-и воздухопроницаемость, благоприятную среду для прорастания семян, почвы не образуют после дождя корки, экономно расходуют воду, при обработке требуют меньше затраты труда. Образцом почв с непревзойденной в агрономическом отношении ценной структурой являются целинные, еще не распаханные, черноземы. Так как эти черноземы, кроме того, еще богаты питательными веществами, то в первые годы пользования они обладают очень высоким плодородием. Их пласт после вспашки рыхл, хорошо поглощает воду и хорошо прогревается. Все это создает благоприятные условия для жизнедеятельности аэробных микробов, а следовательно, и для накопления питательных веществ для растений в почвах. Но постепенно почвы выпахиваются, структура их разрушается и вместе с этим падает плодородие. По Костычеву после шести лет пользования черноземы резко снижают свое плодородие. Оно снова восстанавливается, если такой чернозем оставить под залежь.

Под природными травянистыми растениями постепенно восстанавливается почвенная структура и плодородие почвы.

Исключительно большое значение при образовании агрономически ценных почв придавал структуре акад. В. Р. Вильямс. По его мнению, особенно ценную и прочную структуру создают на полях посевы бобовых и злаковых трав. Для образования оструктуренных почв на полях им была предложена и в прошлом широко применялась так называемая травопольная система земледелия, при которой большие площади пахотных земель отводились под травы.

В последнее время вопрос о роли структуры в плодородии почвы подвергся пересмотру. Установлено, что структура почв имеет большое производственное значение (Н. А. Качинский), но доказано, что, кроме макроструктуры, в агрономических свойствах почв играет большую положительную роль и водопрочная микроструктура, наблюдаемая, например, в сероземах. Считается, что агрономически ценные агрегаты в пахотном слое могут быть созданы не только под посевами многолетних трав, но и обработкой почвы, внесением соответствующих удобрений (навоз, компосты, известь, гипс, кальциевая селитра), а также возделыванием сельскохозяйственных культур, дающих высокий урожай и оставляющих после себя много органических веществ.

65 Общие условия эффективного применения микроудобрений.Для увеличения производства сельскохозяйственной продукции наряду с основными удобрениями важное значение имеют микроудобрения, содержащие микроэлементы. Микроэлементы необходимы растениям в очень небольших количествах — их содержание составляет тысячные и десятитысячные доли процентов массы растений. Однако каждый из них выполняет строго определенные функции в обмене веществ, питании растений и не может быть заменен другим элементом.При выращивании сельскохозяйственных культур на почвах с недостаточным, а в некоторых биогеохимических провинциях — с избыточным содержанием доступных форм микроэлементов снижается урожай и ухудшается качество продукции. Недостаток или избыток отдельных микроэлементов в растениеводческой продукции и кормах может вызывать заболевание человека и сельскохозяйственных животных.В условиях интенсивной химизации сельского хозяйства рост урожаев сопровождается увеличением выноса всех элементов питания, в том числе микроэлементов. Это повышает потребность в применении отдельных микроудобрений на почвах не только с недостаточным, но и умеренным содержанием соответствующих микроэлементов в доступной растениям форме.Эффективность применения микроудобрений зависит от типа почвы, наличия подвижных форм микроэлементов в ней и видовых особенностей растений.Микроудобрения (борная кислота, молибдат аммония, сульфат меди, сульфат цинка, сульфат кобальта и др.) применяют при предпосевной обработке семян и некорневой подкормке растений. Существуют комплексные формы микроудобрений, содержащих несколько микроэлементов в более доступной для растений хелатной форме (акварин, кристалон и др.). Микроудобрение тенсо-коктейль предназначено для обработки семян.Наиболее перспективна обработка семян микроэлементами при их инкрустации и дражировании. Раствор для обработки семян должен содержать 2-3 микроэлемента, наиболее дефицитных для возделываемой культуры

62. Роль фосфора в жизни растений. Круговорот калия в хозяйстве. Фосфор является необходимым элементом питания растений. Он входит в состав нуклеиновых кислот, мембран, фосфолипидов. Фосфор является элементом энергосистемы, входит в состав макроэргических соединений. Как запасающее вещество откладывается в семенах растений. Если в минеральном питании недостает фосфора, то падает активность фотосинтеза, дыхания, так как нарушается синтез хлорофилла.Давно замечено, что в первые периоды роста сельскохозяйственные культуры поглощают фосфаты интенсивнее, чем в последующие. Фосфорное голодание растений в ранний период роста накладывает настолько длительный угнетающий эффект, что его невозможно полностью преодолеть даже нормальным последующим питанием. Мало того, такие голодавшие в начале развития культуры реагируют отрицательно на обильное фосфатное питание в дальнейшем.Проблема фосфора встает одной из самых острых в земледелии. Объясняется это двумя основными причинами – дефицитом геологических запасов этого элемента и быстрым и прочным связыванием его в почве при внесении с удобрениями. Именно по этому, усвояемость сельскохозяйственными растениями фосфора удобрений не превышает 25% и подавляющее его количество фиксируется почвой, превращаясь в труднодоступные для растений фосфаты. Резервуаром фосфора, в отличие от азота, служит не атмосфера, а горные породы и другие отложения, образовавшиеся в прошлые геологи¬ческие эпохи. Минеральный фосфор входит в состав многих горных пород. Он попадает в гидросферу в ходе их гипергенеза, отлагается в виде осадков на мелководьях, частично осаждается в глубоководных илах.В результате разложения мертвых организмов и минерализации орга-нических соединений фосфор в виде фосфатов (солей ортофосфорной кислоты) вновь используется растениями и тем самым снова вовлекается в круговорот.Выведение фосфора из круговорота происходит вследствие его накопле¬ния в донных осадках. Круговорот фосфора является примером простого осадочного цикла с недостаточной «забуференностью» и нарушенными меха-низмами саморегуляции вследствие антропогенного воздействия на окружаю-щую среду. Существует мнение, что механизмы возвращения фосфора в круговорот недостаточны и не возмещают потерь, связанных с техногенезом. Фосфор широко используется в агротехнике в виде фосфорных (ми-неральных) удобрений с целью повышения плодородия почвы и урожай-ности сельскохозяйственных культур. Таким образом, минеральный фос¬фор попадает в водные и наземные экосистемы - вследствие выноса растворенных фосфатов с сельскохозяйственными сточными водами и стока с полей, где применялись фосфорные удобрения, а также сброса город¬ских и промышленных сточных вод.

66

1 2 3 4 5 6 7