5. Баланс эмп в фитоценозе. Круговорот эмп в экосистеме.

Баланс ЭМП фитоценозе равен разности между их приходом и расходом. Его можно выразить уравнением, которое имеет следующий вид:

Б_ЭМП = М_∑ - М_В – М_О – М_П – М_У - ∆М_{Б ,} где

М_∑ - общее количество ЭМП поглощенного фитоценозом в течение года на единицу площади.

М_В - вымывание в минеральной форме за тот же период атмосферными осадками надземными органами (30-40%).

М_О – потери в результате опада органов растений, главным образом в органической форме.

М_П – поедание животными, грызунами, вредителями.

М_У – вынос с урожаем.

∆М_Б – содержание в надземной массе на момент определения баланса.

Все величины баланса ЭМП относят к единице поверхности почвы и приводят в г ∕м² или кг ∕га.

Расчеты количества ЭМП в фитоценозе производят по их содержанию в сухом веществе или по содержанию в золе.

Обычно растения разных видов, выращенные рядом на одной и той же почве, всегда имеют различное количество золы. То же самое отмечается и в разных органах. Различен и химический состав золы разных растений и органов. Это указывает на избирательность накопления одних элементов по сравнению с другими. В золе растений обнаружено74 химических элемента, то есть боле половины всех элементов земной коры. Зольность выше в органах с большим числом живых клеток. В семенах и листьях древесных пород содержится 3-8 % зольных веществ, в коре -3-5%, в древесине 0,1- 1,0%. В вегетативных органах (листья, стволы, корни) в составе золы больше всего Са и К. S и Р содержится примерно в равных количествах (0,3 – 0,5)%, в семенах преобладает К, Р, Мg. Лиственные породы обладают большей зольностью (5 -8%) по сравнению с хвойными. В составе золы лиственных пород больше Са, хвойных – Si.

Изучение зольности органов растения, годичного спада и лесной подстилки имеет важное значение для выяснения роли лесного биоценоза в круговороте веществ в природе (экосистеме). Определение содержания К и Р в молодой хвое и листьях используется для диагностики плодородия почв при внесении удобрений под лесные культуры. Золу применяют как минеральное удобрение, а также для снижения кислотности почв в лесных питомниках и на плантации лесных культур.

Таким образом, различные ЭМП поступают в растение, распределяются, фиксируются, накапливаются в нем и выделяются неравномерно, и кроме того, их концентрация зависит от вида, возраста растения и конкретного органа.

Поэтому количество отдельных ЭМП в фитоценозе определяется, исходя из количества золы, ее химического состава в растениях данного вида, в различных их органах и в разные сроки.

Экосистема – это совокупность фитоценоза и условий внешней среды, то есть почвы, атмосферы, воды. В экосистеме между фитоценозом и почвой существует круговорот ЭМП, так как из общего их количества, поглощенного фитоценозом в течение определенного отрезка времени (года). Часть ЭМП возвращается в почву в минеральной форме в процессе вымывания атмосферными осадками из надземных органов и в органической форме в результате опада листьев, цветков, плодов, сучьев. Так в одном из еловых лесов ФРГ Ульрихом было установлено, что в течение года только в результате сбрасывания частей растений в почву было возвращено: K – 93%, Ca и Mg >80%, N и P более 70% от количества их поглощенных в том же году.

Что же происходит с ЭМП, содержащихся в растительных остатках и попавших на почву?

ЭМП, содержащиеся в растительных остатках, под действием микроорганизмов переводятся в минеральную форму. Этот процесс называется минерализацией органики. Затем эти ЭМП переходят в почвенный раствор или адсорбируются почвенными коллоидами. Однако в ходе лесозаготовок, выращивании сеянцев, из почвы выносится (отчуждается) значительные количества ЭМП.

В результате выноса ЭМП вместе с заготовляемой древесиной, плодами, семенами, ее естественный запас их в почве, может оказаться недостаточный для обеспечения оптимального роста древесных, особенно в возобновляемых посадках или при закладке лесных питомников и питомников лесных культур. Поэтому важным приемом возмещения выноса и обеспеченности почвы ЭМП до уровня, позволяющего получать высокую продуктивность древостоя, является применение удобрений.

Вынос ЭМП вместе с урожаем кг/ га

Однолетние сеянцы, древесные

	N	Р	К
Дуб	45	6	21
Ясень	66	15	52
Вяз	58	13	33
Пшеница	138	64	190
Свекла	165	73	404
Картофель	151	56	273