1.4. Воздух необходим растениям для дыхания и фотосинтеза.

Воздух содержащийся в почве и его состав оказывают непосредственное и косвенное влияние на луговые травянистые растения, изменяя свойства почвы и воздействуя на населяющие ее организмы. Почвенный воздух является для большинства луговых растений основным источником кислорода, необходимых для дыхания их подземных органов и для населяющих почву организмов, а также прорастания семян.

Воздух необходим также аэробным микроорганизмам (ризосфера корней). Микроорганизмы почвы преобразуют сложные органические соединения почвы в более простые минеральные, легко усваиваемые растениями. Без доступа воздуха деятельность аэробов прекращается, и питательные вещества для растений не образуются.

Почвенный воздух в отличие от атмосферного содержит больше водяного пара, значительно больше углекислого газа и несколько меньше кислорода.

Отдельные виды луговых трав по-разному относятся к аэрации почвы. Так, в опытах в вегетационными сосудах, было установлено, что в анаэробных условиях кострец не мог произрастать, а тимофеевка сильно снижала урожай, тогда как луговик дернистый (щучка) произрастала вполне хорошо. Ее урожай в анаэробных условиях почти не отличался от урожая, полученного в аэробных условиях. Именно поэтому при сильном уплотнении и переувлажнении угодий, а впоследствии и слабой аэрации почв, происходит закочкаривание щучкой дернистой, которая в данных условиях становится более конкурентоспособной по сравнению с другими луговыми травами.

Многие виды луговых трав, произрастающих на влажных и сырых лугах, где условия аэрации периодически или постоянно складываются неблагоприятно, обладаю хорошо развитой воздухопроводящей тканью. Об этом можно судить по площади, занимаемой этой тканью на поперечном срезе корней: осоки – 40…50%, щучка – 31%, лисохвост – 24%, тимофеевка – 21%. Воздухоносной ткани не обнаружено в корнях мятликов, ежи сборной, душистого колоска, овсяницы красной. Очень сильно развита эта ткань в корнях хвощей.

С помощью движения атмосферного воздуха (ветра) опыляются многие кормовые травы.

Экологическое значение атмосферного воздуха заключается в том, что его влажность сильно изменяется в зависимости от географического положения (континентальный или влажный климат). Движение воздуха (ветер) оказывает влияние на транспирацию (испарение) растений. Чем ниже влажность воздуха, тем выше транспирация растений.

2. Почвенные факторы. Из почвы растения поглощают воду и растворенные в ней питательные вещества. Растения по-разному реагируют на содержание в почве отдельных элементов. Так, для лучшего роста и развития злаков требуется наибольшее количество азота в почве, тогда как бобовые травы сами усваивают свободный азот воздуха с помощью азотфиксирующих бактерий. Бобовые больше нуждаются в фосфорном и калийном питании. Для повышения урожайности запас питательных веществ необходимо восполнять за счет внесения органических и минеральных удобрений.

Ценные кормовые травы растут при слабокислой, нейтральной или слабощелочной реакции почвенного раствора.

Реакция почвенного раствора действует на луговые травы как непосредственно, так и косвенно. О косвенном влиянии реакции почвы можно судить по тому, что увеличение кислотности почвы приводит к следующим изменениям:

1. увеличению содержания в почве легкорастворимых соединений алюминия и марганца (токсичны для растений)

2. снижение доступности молибдена, необходимого для фиксации азота бактериями, а также для нормального метаболизма азота в растениях (молибден препятствует накоплению нитратов)

3. снижение доступности для растений фосфорной кислоты в результате образования труднорастворимых фосфатов железа и алюминия

4. подавление жизнедеятельности нитрифицирующих и клубеньковых растений

5. снижение численности и активности дождевых червей.

Косвенное влияние реакции на щелочных почвах проявляется в резком снижении доступности для растений фосфорной кислоты и железа.

Для повышения урожайности на кислых почвах вносят известь¹⁴, а на щелочных солонцовых почвах – гипс¹⁵.

3. Топографические факторы. К ним в основном относится рельеф, влияющий на состав растительности, произрастающих в горных районах, на склонах, в различных частях пойм рек и т.д. рельеф обуславливает поверхностный сток воды и формирование почв. С увеличением крутизны поверхностные воды быстрее стекают, и сильнее размывают почву, перенося частицы вниз.

Особенно сильное влияние рельефа отмечается в поймах рек. В различных частях поймы формируются разные растительные группировки.

4. Биотические факторы. Это важные экологические факторы, характеризующие сложные взаимоотношения между растительными и животными организмами, которые установились под воздействием определенных условий.

Связи:

- растения и микроорганизмы – м.б. положительные (ризосфера) и отрицательные (патогенные бактерии, грибы, микоплазмы);

- растения и растения – растения постоянно конкурируют в борьбе за влагу, питательные вещества и свет и т.д..

Еще в 19 веке было установлено, что в связи с выраженной конкуренцией между компонентами фитоценозов¹⁶ виды луговых растений произрастают не на всех местах, где они могли бы произрастать (потенциальные ареала) по своим экологическим требованиям, и нередко преобладают не там, где они лучше произрастают в отсутствии конкуренции с другими растениями.

- растения и животные: грызуны – портят корневую систему, насекомые вредные (саранчовые) и полезные (опылители); муравейники мешают уборке сена. Большое положительное влияние на растительность природных сенокосов и пастбищ оказывают беспозвоночные животные (черви, многоножки, и т.д.), деятельность которых активизируется главным образом в верхнем слое почвы 20 см. питаясь мертвым органическим веществом, они минерализуют его и тем самым увеличивают содержание в почве доступных для растений элементов питания.

По данным исследований, проведенных в Англии, на лугах дождевые черви ежегодно откладывают на поверхности почвы и в почве 10…20 т экскрементов на 1 га. Экскременты червей содержат нитратного азота в 5 раз больше чем остальная почва, обменного кальция – в 12 раз, доступного фосфора в 7, обменного калия в 11.

Также черви при движении сквозь почву улучшают ее аэрацию своими каналами, и способствуют перемешиванию почвы, что улучшает ее структуру, при всем этом беспозвоночные мало повреждают корневую систему растений.

5. Антропогенные факторы. Обработка почвы, посев трав, уход за растениями, внесение удобрений и мелиорантов, мелиорация, применение пестицидов и т.д.

Все это оказывает значительное влияние на биогеоценозы¹⁷.

1 Кормовая единица - единица измерения и сравнения общей питательности кормов. Советская К. е. разработана в 1922—23 Комиссией зоотехнического учёного совета Наркомзема РСФСР под руководством Е. А. Богданова. За единицу принята питательность 1 кг среднего сухого овса. Питательность одной К. е., определяемая по жироотложению у крупного рогатого скота, равна 150 г жира, или 1414 ккал (5,95 Мдж). Советская К. е. является производным крахмального эквивалента (одна К. е. соответствует 0,6 крахмального эквивалента). Скандинавская К. е., равная по питательности 1 кг среднего сухого ячменя, введена в Швеции, Норвегии, Дании, Исландии, Финляндии.

2 ОБМЕННАЯ ЭНЕРГИЯ (ОЭ) - кол-во энергии в усвоенных животными после переваривания органич. в-вах корма (рациона). Является научно обоснованным критерием энергетич. оценки питательности кормов и выражением энергетич. потребности ж-ных. ОЭ измеряется как разность энергии рациона и потерь энергии с калом, мочой, кишечными газами (метаном). При измерении ОЭ у свиней, кроликов, пушных зверей и птицы потери энергии с метаном не учитывают из-за ничтожно малых величин. Определяют ОЭ в балансовых опытах (с учётом [учетом] поправки на метан), а также расчётным [расчетным] путем на основе данных хим. состава кормов, переваримости питат. в-в и соотв. уравнений регрессии. Для жвачных ж-ных и лошадей ОЭ определяют в респирац. опытах, где дополнительно учитывают потери энергии с газами, образующимися в жел.-киш. тракте.

ОЭ корма (МДж) вычисляют по формуле:

для жвачных ж-ных и лошадей ОЭ = ВЭ — (ЭК + ЭМ + ЭМет),

для свиней ОЭ = ВЭ — (ЭК + ЭМ),

для птицы ОЭ = ВЭ — ЭП,

где ВЭ — валовая энергия в корме.

ЭК — энергия в кале, ЭМ — энергия в моче,

ЭМет — энергия в метане, ЭП — энергия в помёте [помете].

3 Эдификаторы

(от лат. aedificator — строитель), виды растений с сильно выраженной средообразующей способностью, т. е. определяющие строение и, в известной степени, видовой состав растит. Сообщества.

4 Родовое название происходит от греческого слова tarassein, что означает «успокаивать», так как одуванчик является лекарственным растением. Видовое название означает лекарственный.

5 Родовое название получило по имени Ахилла, который будто бы первый использовал тысячелистник для лечения ран. Видовое название означает «тысячелистный» — по характеру рассеченности листа.

6 Название семейства произошло от латинского слова umbella, что означает «зонтик».

7 Название семейства происходит от двух греческих слов: chyn – «гусь» и podion – «лапа», такое название дано по форме листьев, которые у многих растений этого семейства напоминают лапу гуся (марь белая).

8 Родовое название произошло от слова «алхимия» - в средние века алхимики приписывали этому растению волшебное свойство.

9 Родовое название происходит от латинского слова potential, что означат «сила», «могущество» - видимо по действию растений от многих болезней.

10 Алкалоиды — группа азотсодержащих органических соединений природного происхождения (чаще всего растительного). Первый изолированный алкалоид, морфин, был выделен в 1804 г. из опийного мака (лат. Papaver somniferum)

11 Ка́мфора (Camphora) — терпеноид, кетон терпенового ряда.

Бесцветные легколетучие кристаллы с характерным запахом; плохо растворима в воде, хорошо — в малополярных органических растворителях, в том числе в спиртах;

12 Терпе́ны — класс углеводородов, природных органических веществ, вторичных растительных метаболитов. В больших количествах терпены содержатся в растениях семейства хвойные, во многих эфирных маслах. Терпены — основной компонент смол и бальзамов, так, скипидар получают из живицы. Название «Терпены» происходит от лат. «turpentine» — скипидар.

13 Лиман - мелководный залив при впадании реки в море.

• 14 Гашёная известь — Ca(OH)₂.

• Негашёная известь — CaO.

• Хлорная известь — Ca(Cl)OCl.

• Натровая известь — смесь NaOH и гашёной извести Ca(OH)₂.

• Известняк (Карбонат кальция) — CaCO₃.

15 Гипс — минерал из класса сульфатов, по составу CaSO₄•2H₂O.

16 Фитоценоз — растительное сообщество, характеризующееся относительной однородностью видового состава, определяемого преимущественно условиями местообитания, и относительной обособленностью от других сообществ, состоящее из ценопопуляций.

1. 17 Биогеоценоз (греч. «биос» — жизнь, «гео» — земля, «ценос» — общий) — структурная и функциональная элементарная единица биосферы. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Например, озеро, сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году.

20