Почвенная среда обитания доклад

Обновлено: 04.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Тема: Почва как среда жизни

1. Общая характеристика почвы.

2. Структурные компоненты почвы.

3. Экологические группы почвенных организмов.

1. Общая характеристика почвы

Почва - природное образование, состоящее из генетически связанных почвенных горизонтов, формирующееся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов.

В.В.Докучаев в своих классических работах по почвам впервые стал рассматривать почву как динамическую, а не инертную среду. Он доказал, что почва не мертвый субстрат, а живой, населенный многочисленными организмами. Им было выделено 5 почвообразующих факторов:

1) материнская порода

4) живые организмы

Материнская порода – это та минеральная порода, на которой почва образовалась, которая как бы родила почву.

Почва - это 3х-фазная система, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. В почве сглажены температурные колебания в сравнении с приземным слоем воздуха. Режим влажности за счет осадков и грунтовых вод является более сбалансированным и занимает промежуточное положение между водной и наземной средой. В почве большое количество минеральных и органических веществ, которые образуются за счет разложения растительных и животных остатков.

Почва как среда обитания обладает специфическими физическими, химическими и биологическими свойствами.

Физические свойства почвы определяются ее более - менее рыхлой структурой, определенной водопроницаемостью, аэрацией. Благодаря высокой измельченности (дисперсности) частиц почвы, атмосферные осадки в виде воды, дождя проникают в глубокие ее слои и удерживаются там в капиллярных системах. Сами частицы несут на своей поверхности разные ионы, газы, пары воды.

Химические свойства почвы определяются содержанием в ней различных питательных элементов: Р, N , K , Ca . В зависимости от содержания тех или иных веществв почвенные растворы могут быть кислыми, нейтральными или щелочными. Почвенный воздух обладает повышенным содержанием углекислого газа, может содержать токсические веществава: NH ₃ , H ₂ S , CH ₄ .

Биологические свойства почвы связаны с жизнедеятельностью организмов. Верхние слои содержат корни растений, которые разрыхляют почву, создают определенную ее структуру и, следовательно, создают условия для жизни других организмов. Почвенные организмы перемешивают почву, разрыхляют ее, перерабатывают химически, чем определяют ее механические и химические свойства.

В вертикальном направлении почва характеризуется неоднородными условиями. С глубиной резко изменяется, прежде всего, структура почвы. В ней выделяют 3 основных горизонта, различающихся по морфологическим и химическим свойствам:

Перегнойно-аккумулятивный горизонт (А), в котором накапливается и преобразуется органическое вещество. Толщина от нескольких см до 100 см. В зоне умеренного климата под смешанными лесами различают слои:

А ₀ - подстилка, рыхлое скопление растительных остатков;

А ₁ - гумусовый слой;

А ₂ - подзолистый, пепельно-серый, с преобладанием содержания Si , а все растворенные вещества вымываются в глубину.

2) Иллювиальный, или горизонт вмывания (В), где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества. Плотный, часто окрашен в красно-бурый цвет.

3) Материнская порода, или горизонт С - слабо измененная не содержащая гумуса горная порода (материнская порода).

2. Структурные компоненты почвы

В состав почвы входят 4 структурных компонента:

1. минеральная основа (50-60% общего состава)

4. органические вещества (до 10%)

А) Минеральная основа (минеральный скелет) - это неорганический компонент, образовавшийся из материнской породы в результате ее выветривания. Скелетный материал разделяют на мелкий грунт (меньше 2мм) и больше крупные фрагменты. Частицы меньше 1 мкм называют коллоидными.

Структура почвы определяется относительным содержанием в ней песка и глины. Идеальная почва (50/50) называется суглинком.

Минеральные вещества представлены кварцем (кремнеземом SiO ₂ ), который является источником силикат-ионов ( SiO ₃ 2- ), которые соединяется с Al 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ :

Почва содержит минералы в следующих соотношениях:

Коллоиды и тончайшие частицы ила обладают способностью к физической адсорбции - поглощению и удержанию воды и растворенных в ней питательных веществ. Данная часть почвы называется почвенным поглощающим комплексом.

Б) Вода является экологическим фактором и определяет гидротермические свойства почвы. По физическому состоянию, подвижности и доступности для растений почвенная вода подразделяется на 4 разновидности:

1. Свободная вода - запасы пополняются осадками. Она подразделяется на:

а) гравитационную воду, которая заполняет широкие промежутки между почвенными частицами и под действием силы тяжести постоянно уходит в более глубокие слои, образуя нисходящий ток. Является доступной для растений. Запасы пополняются осадками.

б) поверхностная вода - образуется при сильных или продолжительных осадках и ее приток выше скорости вымывания. Стекает по уклону местности. Является доступной для растений.

2. Капиллярная вода - заполняет капилляры между почвенными частицами и под влиянием испарения образует восходящий ток. Может распространяться и горизонтально. Доступна для растений. Пополняется грунтовыми водами.

3. Химически связанная вода входит в состав кристаллогидратов (гипс). Неподвижна и недоступна растениям.

4. Физически связанная вода , или гигроскопическая - адсорбируется на частицах почвы в виде тонкой, прочно связанной пленки. Ее количество зависит от содержания твердых частиц. В глинистых почвах такой воды значительно больше (до 15% веса почвы), чем в песчаных (примерно 0,5%). Высвобождается при температуре 105-110 градусов. Недоступна растениям (мертвый запас воды)

Различают физическую и физиологическую сухость почвы. При физической сухости почва испытывает недостаток влаги. Это происходит при атмосферной засухе, когда поступление воды резко сокращается, что обычно наблюдается в сухом климате и в местах, где почва увлажняется только за счет атмосферных осадков. Физиологическая сухость почвы — явление более сложное. Оно возникает в результате физиологической недоступности физически доступной воды. Растения при физиологической сухости страдают даже на влажных почвах, когда низкая температура почвенного покрова или другие неблагоприятные условия препятствуют нормальному функционированию корневой системы. Например, на сфагновых болотах, несмотря на большое количество влаги, вода оказывается недоступной для многих растений из-за высокой кислотности почвы, плохой аэрации ее и наличия токсических веществ, которые нарушают нормальную физиологическую функцию корневой системы. Физиологически сухими являются и сильно засоленные почвы. Из-за высокого осмотического давления почвенного раствора вода засоленных почв для многих растений оказывается недоступной.

Хорошо увлажненная почва легко прогревается и медленно остывает. На ее поверхности температурные колебания более резкие, чем в глубине. Суточные колебания затрагивают слои до 1 м. Суточные и сезонные колебания температуры определяют вертикальную миграцию почвенных организмов.

В) Аэрация почвы определяется ее пористостью:

Повышение влажности сопровождается понижением содержания в почве воздуха.

С глубиной количество кислорода уменьшается, а углекислого газа увеличивается.

При повышении t воздух расширяется и выходит из почвы, а при понижении t наоборот проникает в почву.

Г) Органическое вещество почвы составляет до 10%. Оно образовано:

мертвым органическим веществом (85%),

корнями растений (10%),

эдафобионтами (эдафон) - совокупностью живущих в почве организмов (бактерий, грибов, водорослей, дождевыми червями – 5%)

Мертвое органическое вещество почвы, состоящее из отмерших остатков растений и животных, называется гумусом. Процесс гумусообразования начинается разрушением мертвого растительного и животного вещества и осуществляется позвоночными и беспозвоночными животными, грибами и бактериями. Они составляют сложную систему - сапрофильный комплекс организмов . К нему относятся:

фитофаги (ткани живых растений)

сапрофаги (мертвое вещество растений)

некрофаги (трупы животных)

процесс его минерализации обеспечивает постоянное поступление в почвенный раствор N , P , S , Ca , K и других микроэлементов;

служит источником физиологически активных соединений (витаминов, органических кислот и др.), которые стимулируют рост растений;

обеспечивает влагоемкость почв за счет удержания воды;

темный цвет способствует лучшему прогреванию;

гумус склеивает минеральные частицы и, следовательно, улучшает структуру почвы.

3.Экологические группы почвенных организмов

I . Почвенные животные по степени их связи со средой обитания подразделяются на 3 основные группы:

геобионты - постоянные обитатели почвы (дождевые черви, кроты);

геофилы - животные, часть цикла которых протекает в почве (саранчовые, некоторые жуки, жужелицы, горная цикада);

геоксены - животные, иногда посещающие почву для временного убежища (тараканы, грызуны).

II . Исходя из размеров и степени подвижности почвенные организмы подразделяются на 4 группы:

микробиота, или микробиотип - почвенные микроорганизмы, для которых почва – это система микроводоемов. Почвенные микроорганизмы составляют основное звено детритных пищевых цепей. Микробиота живет в почвенных порах, заполненных гравитационной или капиллярной водой. Могут долго находиться в инцистированном состоянии. Это бактерии, зеленые и сине-зеленые водоросли, грибы, простейшие.

мезобиота, или мезобиотип - мезофауна, для которой почва – это система мелких пещер. Размеры 1-3 мм. Это почвенные нематоды, мелкие личинки насекомых, клещи, ногохвостки. Питаются детритом и бактериями.

Мезо- и микробиота способны переносить зимнее промерзание почвы, т.к. не могут уходить вглубь.

3. макробиота, или макробиотип – макрофауна, крупные животные с размером 3-20 мм. Это личинки насекомых, многоножки, дождевые черви. Почва для них является плотной средой и они передвигаются, раздвигая почвенные частицы, либо роя новые ходы. Способны уходить вглубь.

4. мегабиота, или мегабиотип - мегафауна, крупные землерои, главным образом, из числа млекопитающих. Это кроты, слепушонки, слепыши. Имеют недоразвитые глаза, компактное тело с короткой шеей, короткий густой мех, роющие конечности или зубы.

Нередко выделяют отдельную экологическую группу обитателей нор – норников. Это барсуки, сурки, суслики, тушканчики.

Почвенная среда обитания, характеристика которой будет рассмотрена в нашей статье, является основой жизни для многих организмов. Как можно существовать в условиях отсутствия света и большого количества углекислого газа? Давайте разбираться вместе.

Экологические факторы

В окружающей среде на любой живой организм неминуемо действует целый ряд условий. Их называют экологическими факторами. Среди них особую группу составляют компоненты неживой природы. Это абиотические факторы. К ним относятся показатели температуры воды и воздуха, давления, химического состава атмосферы, тип почвы.

Биотические факторы объединяют разные формы взаимоотношений организмов. Они могут быть нейтральными, взаимовыгодными или антагонистическими. На современном этапе особое значение приобрели антропогенные факторы. Это все формы хозяйственной деятельности человека.

Среды обитания организмов

Каждый вид приспособлен к определенным условиям существования. Их совокупность называется средой обитания. Всего их четыре. Это наземно-воздушная, водная, почвенная и другие организмы. Каждая из них имеет свои особенности. К примеру, высокая удельная теплоемкость, незначительные колебания температуры – это характеристики водной среды. Для почвенной характерны совсем другие показатели.

Что такое почва?

Начнем с определения понятия. Почвой называют верхний рыхлый плодородный слой земли. Ее структура представлена частицами глины, песчинками и органическими веществами – гумусом. Между ними находятся полости, которые заполнены водой или воздухом. Глубина почвенной среды обитания, характеристику которой мы рассматриваем, составляет несколько метров.

Главной характеристикой почвы является плодородие. Оно определяется количеством гумуса. Самая плодородная почва – черноземы. В этом показателе им значительно уступают суглинистые, супесчаные и глинистые почвы.

Характеристика почвенной среды обитания: таблица

Слой	Состав и свойства
Гумусный (перегнойный)	Имеет темный цвет, обусловленный содержанием большого количества гумусных кислот. Способен склеивать мелкие частицы почвы в более крупные, что увеличивает пористость и повышает количество кислорода. Этот слой определяет плодородие почвы и составляет основу минерального питания растений.
Подстилка	Образована растительным опадом. Под воздействием живых организмов здесь происходят химические процессы, в результате которых образуется перегной и гумусные кислоты.
Материнская порода	Имеет высокую плотность, является основой минеральных составляющих почвы – песка и глины.

Как видите, почва представляет собой достаточно динамичную систему. С течением времени слои взаимопревращаются и сменяют друг друга.

Почвенная среда обитания: характеристика

Верхний слой литосферы имеет ряд уникальных особенностей. Почвенной среде обитания, характер условий которой отличается относительным постоянством, присущи следующие признаки:

Высокая плотность, которая затрудняет движение организмов.
Наличие света только в верхних слоях, что делает возможным существование там некоторых видов водорослей.
Незначительные перепады температуры.
Повышенное содержание углекислого газа, который является продуктом дыхания корней растений, почвенных бактерий, грибов и животных.
Постоянное наличие воды, уровень которой определяется климатическими условиями и количеством обитателей.
Наличие многовидовых сообществ организмов и их остатков.

Местные жители

Кто же способен обитать в таких условиях? В верхнем слое почвы расположены корневые системы и видоизмененные побеги растений. Встречаются здесь лишайники, цианобактерии, зеленые и диатомовые водоросли. Особенно много их на поверхности почвы, где наиболее благоприятные условия для осуществления фотосинтеза.

А вот грибы и бактерии населяют всю толщу почвы. Среди животных встречаются простейшие, кольчатые и круглые черви, брюхоногие моллюски. Почвенными позвоночными являются слепыши, кроты, землеройки.

Некоторые животные проводят в этой среде обитания только определенный этап своей жизни. К примеру, жуки откладывают в почву свои личинки. А по мере развития они переходят к наземно-воздушной среде. Грызуны переносят здесь неблагоприятные условия – засуху или холода.

Пути адаптации

Характеристика почвенной среды обитания включает и особенности организмов, которые ее населяют. Каждый вид по-своему приспособился к ней. Поскольку движение в почве затруднено, ее жители имеют червеобразную или округлую форму тела. Передвигаться в почве можно двумя способами. Так, дождевые черви пропускают ее через пищеварительную трубку. А вот млекопитающие имеют конечности роющего типа. У слепышей и кротов органы зрения недоразвиты, а у некоторых видов полностью зарастают. В своих многочисленных ходах такие животные ориентируются с помощью других органов чувств – осязания и обоняния.

Поскольку при движении животные постоянно подвергаются трению о твердые частицы, их покровы отличаются прочностью и гибкостью. Вместе с этим через кутикулу почвенных насекомых испаряется вода, что очень важно в условиях повышенной влажности. Молекулы кислорода располагаются между твердыми частицами, поэтому большинство почвенных животных дышит всей поверхностью тела.

Подземные жители очень разнообразны по способу питания. Среди них встречаются хищники, паразиты, фитофаги. Но большинство из них является сапротрофами. Это организмы, которые потребляют мертвую органику. Представителями этой группы являются бактерии и грибы. Они имеют большое значение для процессов почвообразования, улучшения структуры, перемешивания и аэрации почвы.

Итак, характеристика почвенной среды обитания кратко представлена следующими особенностями:

Формирование почвы, рост растительности и развитие земной жизни связаны между собой самым теснейшим образом. Почвы формировались в процессе рождения, развития и деятельности живых организмов. Потребовались миллионы лет, прежде чем из мельчайших живых организмов (ультрабактерий) стали развиваться микроорганизмы, а затем и высшие растения и животные.

Особенности

Почва – достаточно рыхлый верхний пласт земли, представляющий собой субстрат минеральных образований, получаемых в ходе развала горных пород под воздействием физико-химических факторов, а также органических субстратов, возникающих в ходе разложения остатков растительного и животного происхождения. В верхних почвенных слоях, где располагается свежее мертвое органическое вещество, обитает значительное количество организмов-бактерий, грибов, червей, мелких членистоногих и пр. Именно их деятельность и способствует развитию почвы, её поверхностного слоя, а вот физическое и химическое разрушение коренных пород способствует формированию более глубоких её слоёв.

Описание почвенной среды обитания говорит о том, что она обладает рядом особенностей: значительная плотность, дефицит света, невысокие амплитуды колебания температуры, дефицит кислорода.

Кроме того, земля отличается повышенным содержанием диоксида углерода. Для неё характерно достаточно пористое структурное строение.

Возникающие в ней полости заполняются газовыми смесями и водными включениями. Именно это и обуславливает многообразие кондиций для жизни самых разнообразных организмов. На 1м2 почвенного покрова приходится примерно около 100 млрд клеток простейших, десятки тысяч коловраток и тихоходок, миллионы нематод, тысячи членистоногих червей, моллюсков и иных беспозвоночных. Живут здесь мириады бактерий, грибов, водорослей и иных микроорганизмов.

Актуальнейшая особенность этой среды – регулярное её пополнение органическими веществами главным образом за счёт отмирающей растительности и опадающей листвы. Это ценнейший источник энергии для живущих в почве организмов. Как экологический фактор жизни, почвенная среда является совокупностью высокодисперсных частичек. Благодаря этому свойству атмосферные осадки просачиваются в субстрат и удерживаются в нём капиллярными системами.

Почва включает ряд генетически тесно взаимосвязанных горизонтов, образующих её особый профиль, динамически формирующийся в ходе изменений верхних пластов литосферы под совокупным влиянием воды, воздушных масс и организмов. Важной её характеристикой (свойством) является уровень плодородия. Иными словами, свойства почвы, в совокупности всех её признаков и факторов влияния, способствуют формированию определённого экологически благоприятного режима, актуальными параметрами которого служат гидротермические показатели и степень аэрации.

Структуру почвы характеризуют 4 системообразующих составляющих: минеральная база (примерно 50 – 60%), органика (до 10%), воздух (15 – 25%), вода (25 – 35%). Минеральной основой является неорганическая составляющая, получаемая из материнских образований в ходе их выветривания. Эти фрагменты различны по размерам – от валунов до крупинок песка и мелких глинистых частичек. Такой материал условно делят на мелкий (размером менее 2 мм) и более крупный. Крупинки менее 1 мкм в диаметре называются коллоидными.

Структурные характеристики почв обусловлены относительным соотношением в них песка и глины. Идеальное соотношение этих составляющих почвы должно быть примерно равным, с наличием крупинок средних размеров. Именно при таких параметрах формируется пористый, крупчатый субстрат. Образуются суглинки, обладающие плюсами двух крайних видов почв. Средние и мелкоструктурированные почвы (глины, суглинки, алевриты) в большей степени пригодны для развития растений, поскольку в них содержится большее количество питательных веществ и воды.

С научно-практической точки зрения выделяют 3 основных почвенных горизонта, которые различаются по морфологии и химии.

У каждого горизонта имеются более мелкие слои, которые в значительной мере различаются по своим свойствам. Верхний слой, используемый для взращивания растений, состоит из двух слоёв – увлажняемого и гумусного. Увлажняемый пласт темных оттенков, незначительной толщины (несколько сантиметров). Здесь содержится небольшое количество организмов, но зато происходит бурная биодеятельность. Гумусный слой несколько толще (до 30 см). Это очень плодородная почва, где обитает множество живых организмов, перерабатывающих растительные и органические образования на минеральные части.

Экологические группы организмов

Все обитатели почвы объединяются одним названием – эдафобионты (эдафобиус, от греч. edaphos – почва, bios – жизнь), которые, взаимодействуя между собой, формируют специфический биоценотический комплекс, эффективно участвующий в создании непосредственно почвенной среды жизни и определяющий степень ее плодородия. Виды, населяющие почву, называются также педобионтами (от греч. paidos – дитя), в развитии они проходят стадию личинки.

Эволюционно представители эдафобиуса обладают анатомо-морфологическими особенностями. К примеру, животные имеют вальковатые формы тела, небольшие размеры, относительно крепкие и бесцветные покровы, дыхание кожное, редуцированные глаза, способность к сапрофагии (могут поедать остатки иных организмов).

В ряду этих животных одна часть представляет собой аэробные организмы, другая – анаэробные (способность существовать при отсутствии свободного кислорода) виды.

По размерам и степени подвижности

Для мелких обитателей почвы, называемых микрофауной (простейшие, коловратки, тихоходки и др.) почвы представляют собой хаотичные системы микроводоемов. Поскольку они, по сути, являясь водными организмами, существуют в порах заполняемых водой. Но часть своей жизни они могут проводить отдельно, на стенках крупиц в тонких включениях пленочной влаги. Некоторые из них не прочь побывать и в простых водоемах. При этом амебы, живущие в пресной воде, достигают размеров 100 мкм, а почвенные – 15 мкм.

По степени связи со средой обитания

Внешний облик различных организмов зачастую даёт возможность понять и среду их обитания, и образ жизни. Так, небольшое тело с небольшим хвостом и недлинными конечностями, с мощными передними, похожими на грабли лапами, короткой шеей и подслеповатыми глазами говорит о подземных предпочтениях зверька, роющего норки и галереи (например, лесной крот, степной слепыш, медведка и пр.).

По уровню связи с жизненной средой выделяют 3 группы.

Геобионты – постоянные жители почв (черви, первичнобескрылые насекомые и пр.), а также кроты, слепыши.
Геофилы – животные с циклом развития, частично происходящим в иной среде, а частично – в почве. В основном это летающие насекомые (саранча, жукообразные, комары-долгоножки, медведки, бабочки). Часть из них проживает в почвах личиночную фазу, другие же – фазу куколки.
Геоксены – посещают почву изредка, используя её как укрытие. Это норные млекопитающие и насекомые – таракановые, полужесткокрылые, жуки.

Отдельное место принадлежит псаммофитам и псаммофилам (мраморные хрущи, муравьиные львы), приспособленным к сыпучим средам в пустынных областях земли. Особыми адаптационными приёмами в пустынях пользуются саксаулы, песчаная акация, овсяница и пр. Здесь, например, происходит использование придаточных корней, спящих почек на корнях. Первые развиваются при засыпании песком, вторые – при выветривании песков. От песчаных заносов растительность спасается скорым ростом и редукцией листьев. Плодам же таких растений свойственны качества летучести и упругости.

Способы выживания и адаптации к сыпучим средам различны и уникальны, например, способность раздвигать пески телом, лапы-лыжи (с наростами и волосяным покровом).

Адаптация к условиям жизни

Каждый вид по-своему приспосабливается к жизни в той или иной среде обитания. Если движение в плотной среде затруднено, то жители имеют червеобразную или округлую форму тела и передвигаются двумя способами. Например, дождевые черви пропускают почву через свой организм. Млекопитающие же располагают конечностями роющего типа. У слепышей и кротов недоразвито зрение, а у некоторых видов глаза полностью зарастают. В своих многочисленных галереях эти животные ориентируются при помощи иных органов чувств (осязание, обоняние).

В ходе движения животные постоянно подвергают свою поверхность трению о частицы грунта, поэтому их покровам свойственна особая прочность и гибкость. Кроме этого, большая часть почвенных животных дышит всей поверхностью тела. Совершенно различны подземные обитатели и по способам питания. Среди них есть и хищники, и паразиты, и фитофаги. Однако большая часть из них – сапротрофы (организмы, потребляющие мертвую органику). Это грибы и бактерии, имеющие важнейшее значение для эффективности почвообразования, структурирования, перемешивания и аэрации почв.

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного осмысления современных экологических проблем: сохранение эволюции живого, наследственных субстанций (генофонда флоры и фауны), сохранение чистоты и продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.), экологическое нормирование антропогенного пресса на природные экосистемы в пределах их буферной емкости, сохранение озонового слоя, трофических цепей в природе, биокруговорота веществ и другие.

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

1. Почва как среда обитания

Важным этапом в развитии биосферы явилось возникновение такой ее части, как почвенный покров. С образованием достаточно развитого почвенного покрова биосфера - становится целостной завершенной системой, все части которой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга.

Основными структурными элементами почвы являются: минеральная основа, органическое вещество, воздух и вода. Минеральная основа (скелет) (50-60% всей почвы) – это неорганическое вещество, образовавшееся в результате подстилающей горной (материнской, почвообразующей) породы в результате ее выветривания. От соотношения в почве глины и песка зависят проницаемость и пористость почвы, обеспечивающие циркуляцию, как воды, так и воздуха.

Органическое вещество – до 10% почвы, образуется из отмершей биомассы измельченной и переработанной в почвенный гумус микроорганизмами, грибами и другими сапрофагами. Органические вещества образовавшиеся в результате разложения органики, вновь усваиваются растениями и вовлекаются в биологический круговорот.

2. Живые организмы в почве

В природе практически не бывает таких ситуаций, чтобы на много километров простиралась какая-нибудь одна почва с неизменными в пространстве свойствами. При этом различия почв обусловлены различиями в факторах почвообразования.

Закономерное пространственное размещение почв на небольших территориях называется структурой почвенного покрова (СПП). Исходной единицей СПП является элементарный почвенный ареал (ЭПА)- почвенное образование, внутри которого отсутствуют какие-либо почвенно-географические границы. Чередующиеся в пространстве и в той или иной степени генетически связанные ЭПА образуют почвенные комбинации .

По степени связи со средой обитания в эдафоне выделяются три группы:

Геобионты – постоянные обитатели почвы (дождевые черви (Lymbricidae), многие первичнобескрылые насекомые (Apterigota)), из млекопитающих кроты, слепыши.

Геофилы – животные, у которых часть цикла развития проходит в другой среде, а часть – в почве. Это большинство летающих насекомых (саранчовые, жуки, комары-долгоножки, медведки, многие бабочки). Одни в почве проходят фазу личинки, другие – фазу куколки.

Геоксены – животные, иногда посещающие почву в качестве укрытия или убежища. К ним относятся все млекопитающие, живущие в норах, многие насекомые (таракановые (Blattodea), полужесткокрылые (Hemiptera), некоторые виды жуков).

Особая группа – псаммофиты и псаммофилы (мраморные хрущи, муравьиные львы); адаптированы к сыпучим пескам в пустынях. Приспособления к жизни в подвижной, сухой среде у растений (саксаул, песчаная акация, овсяница песчаная и др.): придаточные корни, спящие почки на корнях. Первые начинают расти при засыпании песком, вторые при сдувании песка. От заноса песком спасаются быстрым ростом, редукцией листьев. Плодам присуща летучесть, пружинистость. От засухи предохраняют песчаные чехлы на корнях, опробковение коры, сильно развитые корни. Приспособления к жизни в подвижной, сухой среде у животных (указаны выше, где рассматривался тепловой и влажный режимы): минируют пески – раздвигают их телом. У роющих животных лапы-лыжи – с наростами, с волосяным покровом.

Почва – промежуточная среда между водой (температурный режим, низкое содержание кислорода, насыщенность водяными парами, наличие воды и солей в ней) и воздухом (воздушные полости, резкие изменения влажности и температуры в верхних слоях). Для многих членистоногих почва была средой, через которую они смогли перейти от водного к наземному образу жизни.

Основными показателями свойств почвы, отражающими возможность ее быть средой обитания для живых организмов, являются гидротермический режим и аэрация. Или влажность, температура и структура почвы. Все три показателя тесно связаны между собой. С повышением влажности повышается теплопроводность и ухудшается аэрация почв. Чем выше температура, тем сильнее идет испарение. Непосредственно с этими показателями связаны понятия физической и физиологической сухости почв.

Физическая сухость обычна место при атмосферных засухах, в связи с резким сокращением поступления воды из-за долгого отсутствия осадков.

В Приморье такие периоды характерны для поздней весны и особенно сильно выражены на склонах южных экспозиций. Причем при одинаковом положении в рельефе и прочих сходных условиях произрастания, чем лучше развит растительный покров, тем быстрее наступает состояние физической сухости.

Физиологическая сухость – более сложное явление, оно обусловлено неблагоприятными условиями среды. Заключается в физиологической недоступности воды при достаточном, и даже избыточном ее количестве в почве. Как правило, физиологически недоступной становится вода при низких температурах, высоких засоленности или кислотности почв, наличии токсических веществ, недостатке кислорода. Одновременно недоступными становятся и растворимые в воде элементы питания: фосфор, сера, кальций, калий и др.

Из-за холодности почв, и обусловленными ею переувлажнением и высокой кислотностью, физиологически недоступны корнесобственным растениям большие запасы воды и минеральных солей во многих экосистемах тундры и северотаежных лесов. Этим объясняется сильное угнетение в них высших растений и широкое распространение лишайников и мхов, особенно сфагновых.

Одним из важных приспособлений к суровым условиям в эдасфере является микоризное питание . Практически все деревья имеют связь с грибами-микоризообразователями. Каждому виду дерева соответствует свой микоризообразующий вид гриба. За счет микоризы увеличивается активная поверхность корневых систем, а выделения гриба корнями высших растений легко усваиваются.

Как сказал В.В. Докучаев "…Почвенные зоны являются и зонами естественноисторическими: тут очевидна теснейшая связь климата, почвы, животных и растительных организмов…". Это хорошо видно на примере почвенного покрова в лесных районах на севере и юге Дальнего Востока

Характерной особенностью почв Дальнего Востока, формирующихся в условиях муссонного, т.е. очень влажного климата, является сильное вымывание элементов из элювиального горизонта. Но в северных и южных районах региона этот процесс неодинаков из-за разной теплообеспеченности местообитаний. Почвообразование на Крайнем Севере происходит в условиях короткого периода вегетации (не более 120 дней), и повсеместного распространения вечной мерзлоты. Недостаток тепла, часто сопровождается переувлажнением почв, низкой химической активностью выветривания почвообразующих пород и замедленным разложением органики. Жизнедеятельность почвенных микроорганизмов сильно угнетена, а усвоение питательных элементов корнями растений – заторможено. В результате северные ценозы отличаются низкой продуктивностью – запасы древесины в основных типах лиственничных редколесий не превышают 150 м 2 /га. При этом накопление отмершей органики превалирует над ее разложением, вследствие чего формируются мощные торфянистые и гумусовые горизонты, в профиле высоко содержание гумуса. Так, в северных лиственниках мощность лесной подстилки достигает ≥10-12 см, а запасы недифференцированной массы в почве – до 53% от общего запаса биомассы насаждения. Одновременно идет вынос элементов за пределы профиля, а при близком залегании мерзлоты они аккумулируются в иллювиальном горизонте. В почвообразовании, как во всех холодных областях северного полушария, ведущий процесс – подзолообразовательный. Зональными почвами на северном побережье Охотского моря являются Al-Fe-гумусовые подзолы, в континентальных районах – подбуры. Во всех районах Северо-Востока обычны торфяные почвы с многолетней мерзлотой в профиле. Для зональных почв характерна резкая дифференциация горизонтов по цвету.

Почва как экологический фактор

. в почве Содержание питательных веществ в почвах Засоление почв Органическое вещество почвы Влажность и аэрация Почва как связующее звено Почва как среда обитания .

Почва как компонент биосферы

. . Мертвые остатки, формировавшие почву, служили благоприятной средой обитания для гетеротрофных организмов, которые . участии почвообразования, и напрямую, т.е. непосредственно через почву как среду обитания. Формирование почвенно-растительного покрова на .

Атмосфера как среда обитания живых организмов

. как среда обитания живых организмов. Проверил - Колушева Г.В. к.б.н., доц. Видное – 2010 Содержание. Введение………………………………………………………………………3 Атмосфера как среда обитания . разложению органических остатков в почве растения-автотрофы получают возможность .

Почва в биосферном процессе

. ), почвенные нематоды. Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания животных дают возможность делать заключение . . 4. Почва как связующее звено В целом же по ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной .

Основные среды жизни

. -воздушная, почва и живые организмы как среда обитания. Водная среда обитания (гидросфера) Водную среду обитания образуют важнейшие . наземно-воздушной среде обитания, были рассмотрены в главе 2. Почва как среда обитания (литосфера, или педосфера) Почва, или .

Почвенный организм – любой организм, обитающий в почве на протяжении всего или определенного этапа жизненного цикла. Размеры организмов, живущих в почвы варьируются от микроскопических бактерий, перерабатывающих разлагающиеся органические материалы до мелких млекопитающих.

Все организмы в почве играют важную роль в поддержании ее плодородия, структуры, дренажа и аэрации. Они также разрушают ткани растений и животных, высвобождая накопленные питательные вещества и превращая их в формы, используемые растениями.

Есть почвенные организмы вредители, например, нематоды, симфилиды, личинки жуков, личинки мух, гусеницы, корневые тли, слизни и улитки, которые наносят серьезный ущерб сельскохозяйственным культурам. Одни вызывают гниль, другие высвобождают вещества, препятствующие росту растений, а некоторые являются хозяевами организмов, вызывающих болезни животных.

Поскольку большинство функций организмов полезны для почвы, их численность влияет на уровень плодородия. Один квадратный метр богатой почвы может содержать до 1 000 000 000 различных организмов.

Группы организмов почвы

Почвенные организмы обычно делятся на пять произвольных групп в зависимости от размера, самыми маленькими из которых являются бактерии и водоросли. Далее следует микрофауна – организмы менее 100 микрон, питающиеся другими микроорганизмами. Микрофауна включает одноклеточных простейших, некоторые виды плоских червей, нематод, коловраток и тихоходок. Мезофауна несколько крупнее и гетерогенна, в том числе существа, питающиеся микроорганизмами, разлагающимся веществом и живыми растениями. К этой категории относятся нематоды, клещи, ногохвостки, протуры и пауроподы.

Четвертая группа, макрофауна, также весьма разнообразна. Наиболее распространенным примером является молочный белый червь, который питается грибами, бактериями и разлагающимся растительным материалом. В эту группу также входят слизняки, улитки и многоножки, питающиеся растениями, жуками и их личинками, а также личинками мух.

К мегафауне относятся крупные почвенные организмы, такие как земляные черви, возможно, самые полезные существа, которые живут в верхнем слое почвы. Дождевые черви обеспечивают процессы аэрации почвы, разрушая подстилку на ее поверхности и перемещая органическое вещество вертикально от поверхности до подпочвы. Это положительно влияет на плодородие, а также развивает матричную структуру почвы для растений и других организмов. Было подсчитано, что дождевые черви полностью перерабатывают эквивалент всей почвы планеты на глубину 2,5 см каждые 10 лет. Некоторые позвоночные животные также включены в группу почвенной мегафауны; к ним относятся всевозможные роющие животные, такие как змеи, ящерицы, суслики, барсуки, кролики, зайцы, мыши и кроты.

Роль организмов почвы

Одна из наиболее важных ролей организмов почвы заключается в переработки сложных веществ разлагающейся флоры и фауны, чтобы они могли снова использоваться живыми растениями. Они выступают в качестве катализаторов в ряде природных циклов, среди которых наиболее заметными являются углеродные, азотные и серные циклы.

Углеродный цикл начинается с растений, которые используют углекислый газ из атмосферы с водой для получения растительных тканей, таких как листья, стебли и плоды. Далее животные питаются растениям. Цикл завершается после смерти животных и растений, когда их разлагающиеся останки съедаются почвенными организмами, тем самым высвобождая углекислый газ обратно в атмосферу.

Белки служат основным материалом органических тканей, а азот основной элемент всех белков. Наличие азота в формах, которые могут использовать растения, является основным детерминантом плодородия почв. Роль организмов почвы в азотном цикле имеет большое значение. Когда умирает растение или животное, они расщепляют сложные протеины, полипептиды и нуклеиновые кислоты в их организме и производят аммоний, ионы, нитраты и нитриты, которые растения затем используют для создания своих тканей.

Как бактерии, так и сине-зеленые водоросли могут фиксировать азот непосредственно из атмосферы, но это менее продуктивно для развития растений, чем симбиотическая связь между бактериями Ризобий и бобовыми растениями, а также некоторыми деревьями и кустарниками. В обмен на выделения от хозяина, стимулирующие их рост и размножение, микроорганизмы фиксирует азот в клубеньках корней растения-хозяина.

Почвенные организмы также участвуют в серном цикле, главным образом, путем разложения естественно обильных соединений серы в почве, чтобы этот жизненно важный элемент был доступен растениям. Запах тухлых яиц, столь распространенный в заболоченной местности, обусловлен сероводородом, производимый микроорганизмами.

Хотя организмы почвы стали менее важны в сельском хозяйстве из-за развития синтетических удобрений, они играют жизненно необходимую роль в процессе образовании гумуса для лесных массивов.

Опавшие листья деревьев не пригодны в пищу для большинства животных. После того как растворимые в воде компоненты листьев вымываются, грибы и другая микрофлора перерабатывают твердую структуру, делая мягкой и податливой для разнообразных беспозвоночных животных, которые разбивают подстилку на мульчу. Древесные вши, личинки мух, ногохвостки и дождевые черви оставляют относительно неизменный органически помет, но они создают подходящий субстрат для первичных разлагающих, которые перерабатывают его на более простые химические соединения.

Поэтому органическое вещество листьев постоянно переваривается и перерабатывается группами все более мелких организмов. В конечном итоге оставшееся гуминовое вещество может составлять всего одну четверть первоначального органического вещества подстилки. Постепенно этот гумус смешивается с почвой с помощью роющих животных (например, кроты) и под воздействием дождевых червей.

Хотя некоторые почвенные организмы могут стать вредителями, особенно когда одна и та же культура постоянно выращивается на одном поле, поощряя распространение организмов, которые питаются ее корнями. Тем не менее, они являются важным элементом процессов жизни, смерти и распада, омолаживающих окружающую среду планеты.

Читайте также: