Litiera și Formarea Solului în Pădurile de Foioase Si de Conifer

CUPRINS

Argument ………………………………………………………………………………………….2

CAP. I – 1.1. Litiera-introducere………………………………………………………………….3

1.2. Litiera-fenomen ecologic…………………………………………………………..4

1.3. Surse și categorii de materie organică în sol……………………………………….4

1.4. Descompunerea resturilor organice din sol…………………………………..……6

1.5. Straturile litierei…………………………………………………………………….6

1.6. Componentul organic al solului…………………………………………………….7

Cap. II – Litiera și formarea solului în pădurile de foioase si de conifer…………………………9

2.2. Pădurile de foioase…..…………………………………………………………….10

2.3. Pădurile de conifere…………………………………………………………………10

Cap. III – Partea organică a solului………………………………………………………………12

3.1. Natura biologică a procesului de formare a solului……………………..……….12

3.2. Organismele și rolul lor în formarea solului………………………..……………12

3.3. Resturile organice din sol……………………………………………..………….13

3.4. Humusul…………………………………………..………………………..………14

Concluzie……………………………………………………………………………………..….15Bibliografie/Webgrafie………….………………………………………………….……………16

ANEXE……………………………………………………..……………………………………17

Argument

În decursul timpului raporturile omului și a societații umane cu pădurea au evoluat continuu potrivit cu dezvoltarea economică și socială, cu cerințele față de pădure. În faza de culegător și vânător, omul era încă integrat în ecosisteme în calitate de consumător de ordinul I (de plante) sau II si III (de animale ierbivore si omnivore).

Prima activitate forestieră a omului a fost exploatarea padurii care însa nu avea ca obiectiv numai lemnul ci și alte produse forestiere. La început, nevoile locale de lemn erau satisfăcute prin extrageri de arbori într-un sistem de „grădinărit primitive”, regenerarea arboretelor producându-se natural, din samânță dar și din lăstari. Acest mod de exploatare s-a practicat până în evul mediu iar în unele regiuni chiar până în secolul XX, prefigurând unul din regimele forestiere actuale cel al codrului gradinărit cultural.

După ce lemnul devine marfă, extragerile prea intense si repetate pe aceeași suprafață au dus la degradarea din ce în ce mai accentuată a pădurilor accesibile. Criza de lemn, care s-a făcut simțită mai întâi în bazinul mediteranean, dar apoi și în celelalte teritorii din Europa, a impus fixarea unor reglementări din ce în ce mai stricte a exploatărilor, printre altele și împărțirea pădurii într-un număr de suprafețe, egal cu vârsta de tăiere a arboretelor, pentru a asigura continuitatea producției de lemn iar apoi și obligația de a lăsa arbori seminceri pentru regenerare. Începând cu secolul al XIX-lea silvicultorii, dar și populația, încep să fie conștienți și de alte funcții ale pădurii, decât cea de producție. Se vădește tot mai mult, rolul ecoprotectiv al pădurii. Secetele și inundațiile catastrofale din acel secol obligă autoritățile, multor state europene, să ia măsuri de conservare a pădurilor cu rol de protecție a mediului (Franța, Germania, Elveția, Rusia, etc.) și chiar de înființare a arboretelor în scopuri de protecție (împăduriri în regiunea de munte, de stepă, pe nisipuri etc.). Termenul „pădure” se referă la două fenomene distincte – ecosistemul forestier și geosistemul forestier, primul cu caracter ecologic, cel de al doilea cu caracter geografic.

CAP. I

1.1. Litiera-introducere

Litiera este stratul gros de frunze uscate, aflate în putrefacție, format în urma procesului de descompunere. Ea alcătuiește stratul superior al solului forestier. Masa litierei, toamna, poate ajunge până la jumătate din biomasa pădurii. Ea se acumulează toamna, deoarece din cauza temperaturii mici, procesul descompunerii este foarte lent. În ea își găsesc iarna adăpost multe animale nevertebrate și mici vertebrate. Primăvara, crescând numărul reducenților, litiera dispare treptat. În urma descompunerii acesteia, în sol ajung foarte multe substanțe anorganice, ce sunt la rândul lor absorbite de plante.

Pe măsură ce vitalitatea țesuturilor vegetale scade, acestea sunt invadate de organisme parazite sau saprofite. Aceste organisme încep descompunerea materiei organice înainte ca organele să ajungă în sol.

Cercetările făcute de microbiologi au permis să urmărească etapele pe care le parcurge materia organică de la țesut vegetal inițial până la stadiul de climax, reprezentat în cazul biologiei solului de micropopulația care trăiește pe seama substanțelor humice. Substanțe humice care și-au pierdut identitatea prin raport cu planta de la care provin.

În urma cercetărilor realizate pe acele de pin, s-a constatat că acestea au fost invadate cu aproximativ 4 luni înainte de cădere, de către o serie de ciuperci parazite ( Coniosporium , Lophodermium , Fusicoccum ) și de o ciupercă saprofită (Pullullaria pullulans) . După căderea acelor de pin, ciuperca saprofită se dezvoltă intensiv, descompunând pectinele, amidonul și alți hidrați de carbon. Coniosporium dispare iar ceilalți doi paraziți continuă câteva luni o viață vegetativă intensă, dispărând în urma sporulării abundente.

Concomitent începe invazia țesuturilor de către microorganismele legate de litieră. Acele de pin fiind infectate de ciupercile Helicoma ,Sympodiella si Desmazierella . Dezvoltarea ciupercii Lophodermium produce un țesut negru în care ceilalți saprofiți nu pătrund . În urma descompunerii pierzându-se aproximativ 30% din C inițial iar o parte din aceasta este transformată în țesut fungie. Activitatea meiofaunei reprezentată de acarieni consumă activ materia fungică.

Primăvara are loc o noua sporulare și o nouă activitate a meiofaunei. Acele de pin încep să-și piardă individualitatea morfologică apărând hife de ciuperci care aparțin clasei Basidiomycetes. Descompunându-se celuloza silignină, activitatea meiofaunei se continuă la adâncimi mai mari. Între timp structurându-se alte generații de ace dar fără a mai prezenta variații sezoniere legate de momentele de sporulare a ciupercilor.

Acarienii și calembolele găuresc țesuturile muiate și consumă atât conținutul neatacat cât și hifele de ciuperci. Astfel, are loc dezintegrarea finală a acelor de pin, rămânând o masă neagră, amorfă de excremente. Dezintegrarea acestor excremente, bogate în resturi chitinoase de natură fungică sau provenite din exoscheletele meiofaunei este efectuată de ciuperci. Pe măsură ce sunt descompuse, resturile și materia organică reziduală se contopește cu materia organică din sol, devenind humus.

Toate procesele de mai sus se desfășoară în timp de 8-9 ani.

1.2. Litiera – fenomen ecologic

Pentru a înțelege litiera ca fenomen ecologic este necesar să se treacă în revistă specificul populațiilor, a biocenozelor, a proceselor de descompunere, relațiile în cadrul populațiilor și a biocenozelor, procesele biocenotice, relațiile între biocenoza și descompunere în cadrul ecosistemului, dinamica populațiilor și a biocenozelor.

În zonele calde\tropicale aceste procese evolueaza mult mai repede etapele parcurgându-se în câteva săptămâni. În zonele temperate, în păduri de foioase durata proceselor este de aproximativ 2 ani.

1.3. Surse și categorii de materie organică în sol

Solurile terestre, chiar și cele subacvatice, conțin materie organică sub formă de resturi vegetale și animale, și ca materie organică specifică solului numită humus. Pe langă cele două componente, în soluri există și o altă reprezentanță de compuși intermediari sau finali ce provin din biodegradarea resturilor organice și a humusului, nici una din primele două componente menționate neputându-se acumula la infinit în orizontul superficial. Se stabilește un echilibru continuu între conținutul de resturi organice și cel de humus din sol, care se formează și se descompune permanent.

Resturile organice se găsesc sub formă dispersată în masa solului sau sub formă de aglomerații la suprafața acestuia denumite litiere.

Cele dispersate în masa solului sunt distribuite cantitativ în funcție de adâncime, având un maxim la suprafață sau sub suprafață, unde cantitatea de resturi poate atinge câteva procente din masa totală a solului. Ele pot fi separate mecanic și exprimate în grame la 100 g sol.

Cantitatea de resturi organice din sol variază cu natura învelișului vegetal spontan sau cultivat, putând ajunge la câteva tone la hectar. Pe ele se instalează o faună microorganică și mai ales macroorganică, reprezentată prin lumbricide, gasteropode, miriapode, acarieni, diptere, viermi. Fauna macroorganică atrage dupa sine o microfaună și microfloră foarte bogate în protozoare, fungi, bacterii alge, actinomicete. Resturile organice din solurile cultivate sunt dispersate în sol mai intim și mai profund decât în cele necultivate.

Litierele de resturi organice reprezintă acumulări ce se stratifică la suprafața solului, stabilindu-se un echilibru cantitativ și calitativ de acumulare și descompunere. Litierele acoperă roci, dar mai ales soluri într-un stadiu oarecare de evoluție, de grosime variabilă dupa persistența continuă a sursei de resturi vegetale. Litierele pot fi de pădure, de mușchi, de ierburi, unele având însușiri cu totul caracteristice cum este plaurul.

Litierele de pădure sau de arborete sunt depozite stratificate de frunze, conuri, fructe, semințe, polen ce se acumulează la suprafața solului. Se găsesc într-o anumită stare de biodegradare și tasare, datorită umezelii și activitații microorganismelor și a elementelor de faună ce trăiesc în aceste straturi organice. Vegetația ierboasă de etaj inferior crește slab, este rară, se dezvoltă primăvara înainte de înfrunzirea arborilor. Într-o litieră ajunsă la un echilibru staționar pot fi distinse, după Hesselmann, trei straturi: unul superior de frunze și ramuri de curând depuse și împrospătate; un alt strat mijlociu cu resturi organice pe cale de descompunere, îndeosebi prin fermentarea compușilor organici din resturile vegetale; un strat inferior cu materia organică humificată într-o oarecare măsură. Desigur, pot exista și litiere cu unul sau cu doua straturi. Litierele de pădure dureaza cât dureaza pădurea, iar după defrisarea acesteia litiera se descompune în câțiva ani, instalându-se o nouă vegetație, ierboasă sau lemnoasă.

Litierele de pădure diferă în funcție de natura resturilor organice și de compoziția floristică a arboretelor, la care se asociază o anumită faună și floră spontană.

Pădurea are o influență asupra formării și modelării scoarței terestre. Pe lângă rolul pe care pădurile l-au jucat în acumularea marilor depozite de cărbuni din subsol, ele au întârziat producerea eroziunilor și a alunecărilor de teren în părțile ridicate ale reliefului, favorizând în același timp depunerile în depresiuni. Influența pădurilor asupra solului se manifestă prin: contribuția arborilor, datorită sistemului radicelar, la dezagregarea rocilor și sporirea profunzimii solului, precum și la întreținerea umidității, afânării și bunei structurări a acestuia; îmbogățirea solului în elemente asimilabile, datorită litierei bogate, în descompunere; consolidarea terenurilor expuse alunecărilor de teren și spălărilor de suprafață, ca și împiedicarea formării avalanșelor; fixarea și punerea în valoare a dunelor de nisip.

Litiera de pădure de fag se formează sub făgete sau păduri de querceto-carpinete cu acerinee si mult fag, conține resturi cu multă lignină, puține substanțe cu azot, iar prin biodegradare se formează mulți acizi fulvici, rezultând un humus grosier și foarte acid. Din cauza umbrei și a umezelii, răcelii și putregaiurilor, se dezvoltă numeroase fungi, iar fauna este mai redusă.

Litiera de conifere conține ramuri, coajă de copac, fructe și polen. Grosimea stratului de litieră în pădurile de conifer variază între 1-3 cm.

1.4. Descompunerea resturilor organice din sol

Resturile organice dispersate în masa solului și cele din litieră, pe măsura deshidratării și umectării succesive și repetate, se deteriorează treptat sub acțiunea agenților fizici, chimici și biologici, mărunțindu-se continuu. Paralel cu aceasta, ele se descompun prin reacții chimice și îndeosebi biochimice, enzimatice. Biodegradarea decurge diferențiat în funcție de condițiile de aerobioză și anaerobioză. În condiții aerobe descompunerea este mai intensă, predominând activitatea bacteriilor față de cea a fungilor, are loc autooxidarea substanțelor organice și minerale în prezența oxigenului, biodegradarea putând ajunge până la 'arderea' completă a substanței organice cu formarea produșilor finali , și energie calorică.

În condiții anaerobe descompunerea decurge lent, resturile organice nu se epuizează ci se acumulează cu formarea de materiale turbificate ce durează atâta vreme cât predomină condițiile de reducere, ca în straturile umede.

În solurile neinundate se stabilește un echilibru între reducere și oxidare, între aerobioză și anaerobioză, încât ambele procese decurg independent, predominând când unul, când altul. În echilibrul oxido-reducător de la suprafața solului predomină oxidarea față de reducere, în straturile adânci cu oxigen puțin predominând reducerea față de oxidare.

Biodegradarea compușilor organici din resturile vegetale decurge mai lent în mediul acid unde predomină activitatea fungilor, față de mediul alcalin unde predomină activitatea bacteriilor.

Resturile organice lemnoase se descompun mai anevoios decât cele ierboase. Produșii de alterare depind de constituenții resturilor organice, de conținutul de substanțe minerale nutritive din sol, de cantitatea de apă și oxigen din mediul de descompunere. Compușii rezultați în urma reacțiilor chimice și biochimice sunt pe de o parte de descompunere, pe de alta de sinteză. Resturile vegetale sunt totdeauna mai numeroase față de cele având origine animală, constituenții lor fiind glucidele ( zaharuri, amidon, celuloză, hemiceluloză, substanțe pectice), lignină, substanțe proteice, grăsimi vegetale, ceruri, taninuri, substanțe minerale ce rămân ca cenușă după ardere și o cantitate de apă. Resturile de proveniență animală sunt constituite din grăsimi animale, proteine, extractive fără de azot, apă și substanțe minerale. Substanțele organice vegetale se biodegradează mai lent decât cele de proveniență animală.

1.5. Straturile litierei

În ceea ce privește litiera, s-a constatat o mare variabilitate în conținutul de C și N între arboretele de foioase și cele de rasinoase. Studiile privind conținutul de C și N în primii cm ai profilului de sol au dovedit un efect mai scăzut al tipului de arbore (Norden, 1994). Influența arborilor asupra conținutului de elemente nutritive din sol este detectat mai întâi în litieră, în timp ce în partea minerală a solului diferențele se constată mai târziu . Pentru a ne da seama cum se formează în sol acest nelipsit component organic, îngrașământul natural al pământului rodnic, să examinăm cu atenție solul pădurii de fag, din regiunea de munte. Să ne îndreptăm mai întâi atenția asupra pădurii de frunze moarte, numită litieră, groasă în general de 3-6 cm. În această pătură organică putem deosebi următoarele trei strate, care trec pe nesimțite unul într-altul.

Litiera, cu straturile e ei component (fig.1):

Ao¹ – stratul de frunze sau ace moarte proaspete;

Ao² – stratul de humificare;

Ao³ – stratul de humus;

A – orizontul cu humus.

-un strat superior, de frunze întregi, de culoare gălbuie-arămie;

-un strat mijlociu de frunze, în parte atacate de insecte și bucați tot mai mici de frunze de culoare brunie la care se pot observa cu ochiul liber sau cu lupa părți din vechea structură a frunzelor; ici-colo printre aceste mici fragmente de frunze în curs de descompunere, se observă grăuncioare mici aglomerări de materie negricioasă sau brunie, în care cu ochiul liber nu mai putem distinge urme din vechea alcătuire a frunzelor; tot acest strat apare apoi străbătut de numeroase filamente albe de ciuperci și în el misuna o bogată faună de insecte, viermi, miriapode;

-un strat inferior, uneori foarte subțire (câțiva milimetri), alteori mai gros (până la un centimetru sau chiar mai gros), dintr-o materie organică brună-negricioasă – sub formă de grăunciori rotunjiți cu aspect pământos sau ca un praf grosolan foarte afânat și foarte usor. În acest material organic negricios, pe care îl numim humus de pădure, nu putem observa cu ochiul liber uneori nici cu lupa, urme din vechea structură a frunzelor.

1.6. Componentul organic al solului

1. Sursele și alcătuirea componentului organic din sol

Surse → plante, microorganisme și animale. Plantele, cea mai importantă sursă de materie organică lasă resturi atât în sol (rădăcini) cât și la suprafața acestuia (masa aeriană). Cantitatea de resturi organice lăsate anual, prezintă diferențe în cadrul principalelor formațiuni vegetale. În cazul vegetației de cultură, cele mai mari cantități sunt lăsate de plantele ierboase din categoria nutrețurilor, cerealelor, leguminoaselor (3-5 t/ha/an). Microorganismele, pot lăsa până la 1/3 din cantitatea totală anuală de resturi organice, datorită numărului extrem de mare de bacterii, ciuperci și actinomicete din sol. Animalele, lasă de regulă anual o cantitate redusă de resturi organice (0,1-0,2 t/ha).

Alcătuire → toate substanțele organice din sol =► resturi organice + organismele vii; resturile organice pot fi transformate (substanțe humice), parțial transformate, netransformate (litieră).

2. Transformarea materiei organice și tipurile de substanțe humice

Descompunerea → desfacerea resturilor organice în compuși tot mai simpli, inițial organici, apoi minerali. Pot fi identificate trei etape: hidroliza, oxido-reducerea și mineralizarea totală (desfacerea în compuși minerali și a substanțelor organice simple). Prin mineralizare, rezultă o serie de produși finali, care diferă însă în funcție de mediul în care se realizează procesul. În mediul aerob rezultă o serie de acizi minerali (acid nitros, acid nitric, acid sulfuric, acid fosforic), care se combină cu diferitele baze din sol (calciu, magneziu, potasiu, natriu, amoniu) formând o serie de săruri. În mediul anaerob rezultă metan, hidrogen, azot, hidrogen sulfurat, acid fosforic.

Humificarea → formarea în sol a substanțelor organice complexe → humus → acizii humici, reprezentați de acizii huminici, acizii fulvici și huminele.

Acizii huminici → închiși la culoare, cu greutate moleculară mare și capacitate mare de schimb cationic. Apar în cantități mari în solurile de stepă, cu reactie slab acidă-neutră-slab alcalină. Conferă solului o fertilitate mai mare, comparativ cu acizii fulvici.

Acizii fulvici → mai deschiși la culoare (de la gălbui la brun-gălbui), cu greutate moleculară mică și capacitate mai mică de schimb cationic. Se formează în solurile forestiere, cu reacție acidă, în condiții de climă mai răcoroasă și umedă.

Huminele → formează cu mineralele argiloase și hidroxizii de fier și aluminiu.

Cap. II

Litiera și formarea solului în pădurile de foioase și de conifere

Unul din cei mai importanți factori care exercită influența asupra direcției procesului de pedogeneză sunt organismele vii. Climatul local, solul, plantele, animalele și microorganismele care locuiesc în sol, condițiile de relief, rocile parentale, apa de suprafața, formează un sistem complex ecologic de interdependență. Resturi vegetale, sub acțiunea organismelor vii ce populează solul, sunt supuse proceselor de transformare și se mineralizează până la unele combinații simple – dioxid de carbon, apă, gaze ți săruri simple, sau se transformă în noi combinații complexe.

Vegetația lemnoasă lasă la suprafața solului cantitatea cea mai mare de resturi organice și mult mai puține în masa solului. Din această cauză humusul rezultat se acumulează într-un orizont de 10-20 cm, sub care procentul acestuia scade brusc. Humusul rezultat este calitativ inferior, fiind dominat de acizii fulvici. La rândul ei și vegetația lemnoasă contribuie la diversificarea procesului de solificare, în funcție de cantitatea și calitatea resturilor organice. Astfel, pădurile de foioase, formate din amestec de stejar, arțar, carpen, tei, frasin, etc., vor determina o bioacumulare mai intensă și calitativ mai bună față de pădurile de fag sau de conifere (pin, brad, molid).

Mușchii, prin extinderea acestora în păduri și la suprafața solului, alături de ericacee, favorizează procesele de acidifiere. Vegetația superioară și inferioară, influențează direcția de solificare, fiind în mod cert un indicator al schimbării condițiilor solurilor. Adesea, după schimbarea asociațiilor vegetale, se poate stabili destul de exact granițele arealelor de soluri. Alături de vegetația superioară, o mare influență exercită asupra pedogenezei reprezentanții numeroși ai faunei din sol – nevertebrate și vertebrate – care populează diferitele orizonturi ale solului și trăiesc pe suprafața sa, dupa mărime, se grupează astfel :

a) microfauna – organisme mai mici de 0,2 mm (protozoare, nematozi, echinococi);

b) mezofauna – animale de mărime medie, cuprinse intre 0,2-4 mm (miriapode, unele insecte și viermi specifici);

c) macrofauna – animale de 4-80 mm (viermi de pământ, moluște, insecte, furnici și termite);

d) megafauna – mărimea animalelor este mai mare de 80 mm (insecte, cârtițe, șerpi, broaște, rozătoare etc.). Biomasa nevertebratelor din sol este de circa 1000 de ori mai mare decât a vertebratelor.

Vegetația este un factor principal ce modifică compoziția și structura solului. De exemplu, leguminoasele simbiotice cu bacteriile fixatoare de azot măresc conținutul de azot al solului. Resturile vegetale moarte se transformă în humus, rezerva organică a solului. Prin absorbția selectivă a ionilor, unele specii determină alcalinizarea, altele acidifierea, modificând pH-ul solului. Rocile pot fi transformate sub acțiunea algelor, lichenilor, mușchilor și rădăcinilor plantelor superioare, în special prin dizolvare sau acțiune chimică favorizată de secrețiile acide ale acestora. În urma interacțiunii biocenoză-biotop poate apare înlocuirea unor specii dominante cu altele, adaptate noilor condiții de viață .

2.1. Pădurile de foioase

Pădurile de foioase(fig.2) sunt zone de vegetație în care predomină vegetația arboricolă și angiospermică. Ele sunt prezente atât în zonele temperate, cât și în cele subtropicale și tropicale. Principalii arbori ai pădurilor de foioase sunt: salcia, teiul, castanul, aninul,sicomorul, plopul, magnolia, stejarul, fagul, mesteacănul, alunul, arțarul, frasinul, etc. Toamna, când arborilor le cad frunzele, funcția lor de fotosinteză încetează, iar frunzele, crengile căzute ajută la formarea litierei. Așadar, zonele climatice influențează formarea litierei de pădure și a solurilor. Condițiile ecologice, climatul, anotimpurile de tranziție, precipitațiile abundente, soluri brune sunt unele dintre caracteristicile pădurilor de foioase. Datorită temperaturii preferate de aceste păduri, descompunerea și transformarea resturilor organice și vegetale se realizează mai repede, stratul de litieră fiind mai consistent și mai gros.

Litiera de pădure de stejar, asemanătoare cu cea de pădure de sleau, se formează sub păduri de stejar sau de querceto – carpinete cu acerinee, este bogată în resturi organice și conține mult humus și resturi dezagregabile. Este o litieră ce se descompune intens, formând un humus de bună calitate.

În zona pădurilor de foioase grosimea stratului de litieră variază între 3-6 cm.

2.2. Pădurile de conifere

Pădurile de conifer(fig.3), numite uneori păduri boreale sunt zone de vegetație în care predomină vegetația arboricolă (arbori și arbuști) și gimnospermică (brazi,pini). Ele sunt răspândite în zonele subarctice, temperate și subtropicale. Sunt specifice zonelor de mai sus de latitudinea de 55. . Arborii se clasifică după felul acelor lor. Există două feluri de păduri de conifer: boreale și montane. Cei mai reprezentativi sunt molidul, pinul, bradul alb, zada,jneapănul (singurul arbust din pădurile de conifere), tuia, tisa, chiparosul, cedrul, cupresifolia și sequoia roșie. Ele nu își pierd frunzele toamna, de la aceasta regulă abătându-se doar laricele. Coniferele au fibre rășinoase ce permit clătinarea și îndoirea lor; astfel rezistă vânturilor puternice.

Solurile tind să fie acide, deoarece rășina căzută pe pămant împiedică descompunerea și reciclarea substanțelor nutritive.Solul de sub copaci este foarte acid și nefertil.(fig. 4)

Sursa principală a materiei organice din masa solului o constituie regnul vegetal reprezentat prin diferite resturi de plante (tulpini, frunze, semințe, fructe, rădăcini), la care se mai adaugă și resturile de origine care rămân sub forma reziduală dupa moartea acestora. Datorită acestei surse, litiera în pădurile de conifere este mai săracă. Fiind o pădure cu arbori ale căror frunze nu cad, litiera se formează pe baza acelor căzute din cauza ciupercilor parazite și saprofite, a crengilor căzute din cauza vânturilor puternice, a animalelor moarte.

Litiera de pădure de fag se formează sub făgete sau păduri de querceto-carpinete cu acerinee si mult fag, conține resturi cu multă lignină, puține substanțe cu azot, iar prin biodegradare se formează mulți acizi fulvici, rezultând un humus grosier și foarte acid. Din cauza umbrei și a umezelii, răcelii și putregaiurilor, se dezvoltă numeroase fungi, iar fauna este mai redusă.

Litiera de conifere conține ramuri, coajă de copac, fructe și polen. Grosimea stratului de litieră în pădurile de conifer variază între 1-3 cm.

CAP. III

Partea organică a solului

3.1. Natura biologică a procesului de formare a solului

Dezagregarea și alterarea reprezintă numai o etapă pregătitoare a părtii superioare a litosferei în vederea solificării. Rocile afânate, rezultate prin dezagregare și alterare, capătă proprietatea de a înmagazina apa și conțin unele dintre substanțele necesare nutriției plantelor.

Solificarea propiu-zisă nu poate avea loc decât sub acțiunea viețuitoarelor, în principal a plantelor și a microorganismelor. Acestea, la început în număr foarte mic, folosind apa și puținele substanțe nutritive care se găsesc în rocile-mame sintetizează substanțele organice care alcătuiesc corpul lor. După moarte, resturile organice sunt, în mare parte descompuse de către microorganism în substanțe minerale, care pot fi folosite de viețuitoarele următoare, în parte transformate în humus, component organic specific solului.

3.2. Organismele și rolul lor în formarea solului

1. Microorganismele sunt primele viețuitoare care apar în rocile-mame și chiar în celelalte roci. Ele acționează în formarea și evoluția solului în mai multe feluri: iau parte la alterare, formează materie organică, descompun substanțele organice în substanțe minerale de nutriție, contribuie la formarea humusului etc. Cele mai importante grupe de microorganisme sunt: bacteriile, ciupercile și actinomycetele.

Bacteriile sunt microorganismele cele mai răspândite iar numarul lor într-un gram de sol poate ajunge la 4-5 miliarde. Acestea se împart în: bacterii autotrofe, bacterii heterotrofe și bacterii fixatoare de azot; unele bacterii sunt aerobe, iar altele anaerobe. Cele autotrofe acționează asupra compușilor minerali , cele heterotrofe acționează asupra compușilor organici și cele fixatoare de azot iau azotul din aer. Se cunosc bacterii fixatoare de azot simbiotice și libere. Aceste bacterii au o foarte mare importanță deoarece îmbogățesc solul cu acest element necesar plantelor.

Ciupercile sunt microorganisme care atacă substanțele organice, participând la descompunerea hidraților de carbon, ligninelor, substanțelor tanante, substanțelor proteice etc. Lophodermium este o ciupercă parazită care ajută la formarea litierei. Făcând parte din familia Hypodermateceae, Leptostroma pinastrii are apoteci ce se deschid printr-o fantă longitudinală, localizată pe acele de 2-3 ani , aparând vărgări transversale negre pe două șiruri și strome mici cu 2 apotecii, frecvente pe Pinus sylvestris. Lophodermium macrosporum reprezintă înroșirea și căderea acelor la molid, se găsesc în molidișuri tinere la altitudini mari, atac fără vărgare transversală. Căderea frunzelor, mugurilor, florilor, fructelor: poate fi provocată de cauze neparazitare: brumă, îngheț, secetă, temperaturi ridicate și de cauze parazitare: înroșirea și căderea acelor la rășinoase sunt provocate de ciupercile din genul Lophodermium. (fig. 5)

Actinomycetele sunt microorganisme asemănătoare ciupercilor. Ele joacă un rol important deoarece pot descompune ușor substanțele organice rezistente (ligninele).

2. Plante superioare au un rol foarte mare în formarea și evoluția solurilor deoarece ele își înfig rădăcinile în materialul pe care se formează solul sau mai apoi în sol, luându-și substanțele de nutriție de care au nevoie. Cu ajutorul acestora, folosind bioxidul de carbon din aer, căldura și lumina solară creează substanțele organice. De pe seama plantelor superioare rămân cantități mari de resturi organice.

3. Animalele au rol mai mic în formarea și evoluția solurilor. Protozoarele, viermii, insectele și chiar unele vertebrate (orbetele, popândăul, hârciogul, cârtița etc) contribuie la mărunțirea și alterarea particulelor minerale și a resturilor organice, la amestecarea părții minerale și organice, la transportul materialului dintr-o parte în alta etc.

3.3. Resturile organice din sol

1. Proveniența resturilor organice din sol – cea mai mare parte a materiei organice din sol se datorează resturilor plantelor superioare, alcătuite mai ales din rădăcini în cayul vegetației ierboase și din frunziș în cazul celei lemnoase. Vegetația lemnoasă depune resturile organice la suprafața solului, sub formă de frunze. Acestora li se adaugă mici cantități de rămurele, fructe și semințe. Se consideră că pădurea lasă anual la hectar 3000-5000 kg resturi organice (substanță uscată). Cantități mari de resturi organice rezultă în sol și de pe seama microorganismelor, în schimb resturile provenite de pe seama animalelor sunt în cantități mici.

2. Alcătuirea chimică a resturilor organice din sol și descompunerea lor – intră numeroase substanțe organice care sunt grupate în substanțe organice fără azot și cu azot. Dintre compușii organici fără azot cei mai importanți sunt celulozele și hemicelulozele, ligninele și substanțele tanante, iar dintre cei cu azot proteinele.

Celulozele și hemicelulozele și descompunerea lor. Fac parte din grupa hidrațiilor de carbon și sunt descompuse de către bacteriile aerobe, bacteriile anaerobe, ciuperci și actinomycete.

Ligninele și descompunerea lor. Ligninele sunt substanțe care intră în alcătuirea părții lemnoase a plantelor și sunt foarte rezistente. O slabă descompunere a ligninelor are loc datorită ciupercilor și actinomycetelor, rezultând compuși de tipul fenolilor, care iau parte la formarea humusului.

Substanțe tanante și descompunerea lor. Sunt derivați ai polifenolilor și se găsesc în cantitate mare în resturile provenite de la vegetația lemnoasă. Sunt descompuse de către ciuperci, rezultând compuși de tipul fenolilor și polifenolilor, care iau parte la formarea humusului.

Substanțe proteice și descompunerea lor. Alcătuiesc partea principală a protoplasmei și nucleului celular. Acestea sunt componentele esențiale ale materiei vii, constituind grupa cea mai complexă și mai importantă a substanțelor organice. Din transformarea lor de către microorganisme rezultă substanțe minerale de nutriție a plantelor și diferiți compuși cum sunt aminoacizii care iau parte la formarea humusului.

3.4. Humusul

Materia principală, caracteristică din partea solidă a solului este aceea aflată în particule foarte fine, formată din compuși minerali, organici și organo-minerali. Totalitatea acestor particule formează așa-numitul complex organo-mineral sau argilo-humic al solului, în compoziția căruia intră argila, rugina de fier și alți compuși asemănători (ai siliciului, manganului), precum și principalul component organic, humusul solului. Acest complex numit pe scurt și complexul solului, reprezintă partea principală, am putea spune carnea vie a corpului natural numit sol.

Humusul lipsește din rocile pe care s-a format pământul rodnic, fie acestea roci tari, moi sau pământoase, sau se află în acestea din urmă, neglijabile. Formarea și acumularea humusului constituie o particularitate de importanță fundamentală a procesului de formare a solului. Humusul este și trebuie privit ca un component organic nelipsit, caracteristic și esențial al solului, îngrășământul natural care s-a acumulat treptat pe sol, dându-i astfel și sporindu-i continuu fertilitatea.

Concluzie

Așadar, pădurea exercită o serie de influențe favorabile asupra mediului înconjurător. Pădurile își creează un mediu specific în interior, dar își manifestă influența și în exterior. De pildă, la scară planetară pădurile sunt extrem de importante pentru circuitul carbonului, ceea ce influențează clima globală. La nivelul unei regiuni, prezența pădurilor în zonele de deal și munte influențează regimul hidrologic al apelor curgătoare care coboară de aici spre regiunile de câmpie.

Pierderea biodiversitătii nu înseamnă doar dispariția unor peisaje, animale, păsări sau plante. Biodiversitatea este esențială pentru prosperitatea economică, securitatea, sănătatea și alte aspecte ale vieții noastre. Biodiverisitatea de pădure are multe influențe binefăcătoare, prin ecosistemele divesificate și complexe.

Toate influențele binefăcătoare ale pădurii trec de multe ori neobservate, mai ales în regiunile bogate în resurse forestiere. În schimb, atunci când pădurile, din diverse motive, au dispărut sau sunt reduse drastic, rolul și efectele pozitive ale prezenței acestora devin evidente, distrugerea lor fiind resimțită la nivelul cadrului general (fizico-geografic, biogeografic și socio-economic) al regiunii. Acesta este, spre exemplu, cazul a întinse regiuni din China, S.U.A., India, Bangladesh, sudul Europei dar și al tării noastre, unde inundațiile catastrofale din ultimele secole au fost datorate în special reducerii semnificative a suprafeței păduroase în bazinul superior ale cursurilor principale de apă.

Biodiversitatea are și alte beneficii importante. De exemplu, pădurile și zonele umede sunt o sursa vitala de apă. Aproape o treime din cele mai mari orașe din lume se bazează pe ariile naturale protejate pentru apă potabilă. Poluarea și defrișarea amenință deja sursele de apă potabilă a mai mult de un miliard de oameni.

Deci, toate viețuitoarele și plantele dintr-un ecosistem sunt importante în dezvoltarea și protejarea mediului. Ele ajută la formarea litierei și a solului pe care se vor putea dezvolta alte organisme, putând numii aceste procese de dezvoltare și evoluție a ecosistemelor fenomene ecologice ale dezvoltării.

Bibliografie/webgrafie

1.Constantin D. Chiriță – “Ecologie cu baze de pedologie generală” Editura Ceres București

2.Ing. ȘT. Puiu – “Pedologie” Editura Agro-Silvică

3.http://www.scritub.com/geografie/geologie/Geneza-si-evolutia-solurilor14795.php

4.http://documents.tips/documents/fitopatologie-55a757f0cbf0e.html

5.http://www.rasfoiesc.com/educatie/geografie/geologie/Humusul-component-al-solului34.php

6.http://www.rasfoiesc.com/educatie/chimie/FORMAREA-SI-ALCATUIREA-PARTII-64.php

ANEXE

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5