Экология почв 2 / Ekologicheskie_funkcii прогр Федоровой

Программа раздела (модуля) курса «Экология почв»

УЧЕНИЕ ОБ ЭКОЛОГИЧЕКИХ ФУНКЦИЯХ ПОЧВЫ

24 (26) (28) часа лекций

Введение. Понятие об экологических функциях почвы. Классификация экологических функций почвы Г.В.Добровольского и Е.Д.Никитина. Биогеоценотические, глобальные, общебиосферные экологические функции почвы. Плодородие как интегральный показатель экологических функций почвы. (2 часа).

Биогеоценотические экологические функции почвы. Группа функций, обусловленных физическими свойствами почвы. Экологическое значение главных физических параметров почвы (гранулометрический состав, агрегатное состояние, плотность сложения, влажность). Функция жизненного пространства для растений, микроорганизмов, простейших, беспозвоночных и позвоночных животных. Функция жилища и убежища. Функция механической опоры. Функция депонирования семян и других зачатков (2 часа).

Группа функций, обусловленных химическими и биохимическими свойствами почвы. Экологическое значение химического состава твердой, жидкой, газовой фаз, биохимического состава органического вещества почвы. Функция источника элементов питания. Механизмы мобилизации главных макро- и микроэлементов. Требования растений к пищевому режиму. Приемы оптимизации почвенного питания растений. Функция депонирование элементов питания, энергии и влаги в почвах различного генезиса, гранулометрического состава, агрегатного состояния, сформированных на разных почвообразующих породах. Стимуляторно-ингибиторная функция почвы. Причины почвоутомления. Самоугнетение и взаимоугнетение растений. Взаимовлияние воздушных и почвенных выделений на растения. Роль микроорганизмов в проявлении стимуляторно-ингибиторной функции почвы (2 часа).

Группа функций, обусловленных физико-химическими свойствами почвы. Сорбционная функция почвы. Механизмы физической и физико-химической адсорбции. Хемосорбция. Биологическое поглощение элементов. Влияние катионного состава на свойства почвы. Буферность почв. Проявление сорбционной функции почвы при загрязнении ее токсичными элементами и соединениями (радионуклиды, тяжелые металлы). Сорбционные геохимические барьеры. Функция закрепления микроорганизмов, обитающих в почве. Механизмы адсорбции и адгезии микроорганизмов твердой фазой почвы. Влияние свойств почвы на поглощение микроорганизмов (гранулометрический состав, минералогический состав, рН почвенного раствора, состав обменных катионов) – 4 часа.

Группа информационных функций почвы. Сигнальная функция почвы. Параметры теплового и водного режимов почвы, обеспечивающие ее выполнение. Функция регуляции состава, структуры и смены биогеоценозов. Взаимообусловленность развития биогеоценоза и почвообразовательного процесса при первичном почвообразовании. Сукцессии. Функция «памяти» биогеоценоза (ландшафта). «Почва-память» и «почва-момент». Характерное время. Периоды формирование полигенетичных почвенных профилей (2 часа).

Группа целостных биогеоценотических функций почвы. Функция трансформации вещества и энергии в биогеоценозе. Превращение вещества и энергии в ходе почвообразовательного процесса. Изменение внутренней и свободной энергии при почвообразовании. Санитарная функция почвы. Деструкция органических остатков. Самоочищение почвы от патогенных микроорганизмов, токсичных элементов и соединений (тяжелые металлы, нефть и нефтепродукты) – 4 часа.

Глобальные функции почвы. Экологические функции почвы в литосфере. Функция биохимического преобразования вещества литосферы. Роль гумусовых кислот, метаболитов микроорганизмов и корневых выделений растений в изменении литосферы. Результаты биохимического преобразования литосферы. Формирование коры выветривания. Связь выветривания и почвообразования. Участие почвы в формировании горных пород и полезных ископаемых. Функция передачи вещества и энергии в недра Земли. Функция защиты и фактора развития литосферы. Антропогенные нарушения литосферных функций почвы (2 часа).

Экологические функции почвы в гидросфере. Функция формирования почвенных и грунтовых вод. Инфильтрационная и конденсационная составляющие процесса образования грунтовых вод. Трансформация атмосферных осадков в почвенные и грунтовые воды. Функция формирования речного стока. Роль почвы в круговороте воды и участие в формировании водного баланса планеты (1 час).

Влияние почвы на атмосферу. Функция формирования и регулирования газового состава современной атмосферы. Функция источника твердого вещества и живого вещества в атмосфере. Эоловые процессы. Влияние почвы на энергетический режим и влагооборот атмосферы. Антропогенные изменения атмосферных функций почвы (1 час).

Общебиосферные экологические функции почвы. Почва как среда обитания для организмов суши. Функция почвы как связующего звена геологического и биологического круговорота элементов. Функция поддержания постоянства химического состава атмосферы и гидросферы. Функция аккумуляции гумуса и связанной с ним энергии в биосфере. Функция формирования и поддержания биологического разнообразия. Функция регулирования биосферных процессов. Антропогенные изменения общебиосферных функций почвы. Этносферные функции почвы (4 часа).

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы. Учебное пособие. М. 1986

2. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. Учебник. М. МГУ. 2006

Дополнительная:

1. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. Учебник. М. 1989

2. Гришина Л.А. Основы охраны почв. М. 1980

3. Звягинцев Д.Г. Микроорганизмы и почва. М. 1987

4. Звягинцев Д.Г. Микроорганизмы и охрана почв. М. 1989

5. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М. 1985

6. Шульгин А.М. Климат почвы и его регулирование. Л. 1987

Компетенции:

- знать главные экологические функции почвы (биогеценотические, глобальные, общебиосферные, этносферные);

- понимать значение экологических функций почвы в развитии биогеоценоза и биосферы в целом.

Структура курса «Экология почв»

1 семестр – 34 часа:

2 модуля

- Общие положения экологии почв – 8 часов (10 час.). С.Н.Чуков

- Учение об экологических функциях почвы – 26 часов (24 час.). Н.Н.Федорова

2 семестр – 26 часов:

2 модуля

- О.В.Романов – 12 час. (10 час) (16 час.)

- С.Н.Чуков – 14 час. (16 час.) (10 час.)

Разбивка по часам может варьировать. В 1 семестре реально часов будет меньше, т.к. сентябрь занят на валовой анализ.