Почва особенности среды

Почвенная среда обитания ее особенности (Таблица)

Почва — это природное тело, формирующееся в результате преобразования поверхностных слоёв суши Земли при совместном воздействии факторов почвообразования.

Основоположником современного почвоведения является русский почвовед Докучаев Василий Васильевич (1846-1903гг.). В своей работе «Картография русских почв» он дал наиболее полное определение понятию «почва»:

«Это суть поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее окрашены гумусом; эти тела имеют свое собственное происхождение; они всегда и всюду являются результатом совокупной деятельности материнской горной породы, живых и отживших организмов (как растений, так и животных), климата, возраста страны и рельефа местности; почва, как и всякий другой организм, всегда имеет известное строение, нормальную толщину и нормальное положение...»

Почвенная среда обитания ее особенности и характеристика таблица

Обшая характеристика и особенности

Почвенная среда обитания обладает специфическими физическими свойствами. Для нее характерна более или менее рыхлая структура, определенная водопроницаемость аэрируемость. В верхних слоях почвы концентрируются вещества, необходимые для питания растений - фосфор, азот, кальций, калий и много других. Почва обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Верхние слои ее содержат массу корней растений. В процессе роста, отмирания и разложения они разрыхляют почву и создают определенную структуру ее, а вместе с тем и условия для жизни других организмов. Роющие животные перемешивают почвенную массу, а после смерти становятся источником органического вещества для микроорганизмов.

Большую роль в формировании почвы играет рельеф. На одинаковых и одновозрастных формах рельефа образуются близкие и даже однотипные почвы. Свойства почвы в своей совокупности создают ее определенный экологический режим, основными показателями которого служат гидротермические факторы и аэрация.

Экологические группы почвенных организмов

Количество организмов в почве огромно. Они по степени связи со средой обитания могут быть сгруппированы в три основные экологические группы.

Геобионты — это постоянные обитатели почвы. Весь цикл их развития протекает в почвенной сфере. Типичными представителями являются дождевые черви, многие первично-бескрылые насекомые.

Геофилы — это животные, часть цикла развития которых, чаще одна из фаз, обязательно проходит в почве. К ним принадлежит большинство насекомых: саранчовые, ряд жуков, комары -долгоножки.

Гексены — это животные, иногда псещаеющие почву для временного укрытия или убежища. Из насекомых к геоксенам относятся таракановые, многие полужесткокрылые, некоторые развивающиеся вне почвы жуки, а также грызуны и другие млекопитающие, живущие в норах.

По размерам и степени подвижности обитатели почвенной среды делятся на группы:

Микробиота — это почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено детритной пищевой цепи (зеленые и синезеленые водоросли, бактерии, грибы, простейшие).

Мезобиота — это сравнительно мелкие подвижные животные (почвенные нематоды, мелкие личинки насекомых, клещи, ногохвостки).

Макробиота — это крупные относительно подвижные насекомые, дождевые черви и другие животные вплоть до роющих позвоночных.

_______________

Источник информации:

1. ЭКОЛОГИЯ / С.В.Алексеев, Спб. — 1997.

2. Общая экология (в схемах и в таблицах)/ Бексеитов Т.К., Павлодар — 2004.

Почвенная среда обитания характеристика, среда обитания, организмы и приспособление

Почвенная среда обитания – место, где обосновалось много живых, не похожих друг на друга организмов. Здесь и одноклеточные, и грибы, и растения, и даже млекопитающие животные.

Для жизни в почве эти организмы приобрели специальные приспособления, облегчающие выживание, и мешающие жить в другой среде.

Условия существования образуют среду обитания: наземно-воздушную, водную, организменную или почвенную.

Почва состоит из слоёв гумуса (перегноя), подстилки (растительного опада), плотной материнской породы и с полостями, где скапливается вода или воздух.

Толщина почвенного слоя – до 1,5 м, где и обитают живые организмы.

Отличительные признаки почвенной среды:

Постоянные, мало изменяющиеся условия.
Затруднения при передвижении внутри из-за повышенной плотности.
Свет проникает только в верхние слои.
Температура изменяется мало.
Постоянно присутствует вода.
Углекислый газ в избытке, которым дышат корни, бактерии, грибы и некоторые животные.
Заселение многовидовыми сообществами.

Формируют почву отмирающие и живые организмы. С помощью роющих животных почва рыхлится, и почвенные слои снабжаются кислородом. Минеральные элементы перерабатываются микроорганизмами, простейшими, одноклеточными грибами и водорослями. Эти же организмы разлагают органические остатки. В толще почвы это делается грибами, бактериями, коловратками, клещами, амёбами и другими организмами. На поверхности «работают» растения с лишайниками, цианобактериями и одноклеточными водорослями. Этим организмам требуется свет, чтобы фотосинтезировать.

Органика создаётся червями, нематодами и другими животными, которые способны пропускать частицы почвы через пищеварительную трубку. Одни животные живут в почвенной среде постоянно, другие только временно – для откладывания яиц и выращивания личинок или для пережидания неблагоприятных условий. Обитают здесь и хищники, и вредители.

Сложно жить в плотной среде, где мало воздуха и света, но организмы приспособились жить в таких условиях:

Маленькие размеры разрешают помещаться в пространствах среди почвенных частиц.
С гибким червеобразным телом и сильной мускулатурой легче продвигаться.
Тело обтекаемое и плотное, если мех, то короткий и жёсткий, прилегающий к коже.
У одних – сильные конечности роющего типа, снабжёнными когтями, другие пропускают почву через себя.
Кутикула регулирует влажность внутри организма.
Дышат кислородом, растворённым в воде или используя поверхность тела.
Личинки способны развиваться без света, влаги и без питания.
Млекопитающие лишены зрительных органов или видят слабо, но пользуются развитым обонянием и осязанием.

Цокор и крот – обитатели почвенной среды. Это видно по обтекаемому сильному телу маленьких размеров (20-25 см). На передних лапах, приспособленных для рытья и похожих на лопаты, длинные пальцы с острыми когтями. Ушей не видно, глаза полуслепые. Короткая шея и хвост. Внешне похож на цокора слепыш, но это животное для рытья использует зубы, которые выдвинуты впереди губ.

барсуки в норе фото

Животные, приспособившиеся дышать поверхностью тела и, попадая в наземно-воздушную среду, погибают, потому что у них кожные покровы высыхают (черви). Пресноводные животные микроскопических размеров – жители рек, прудов и болот, представленные червями и одноклеточными простейшими, населяют здесь плёнку воды, которая покрывает частички грунта.

В почвенной среде обитает много беспозвоночных животных: маленьких рачков, нематод, кольчатых (дождевых) и круглых червей. Почва населена насекомыми с личинками и паукообразными животными. Нравятся такие условия жизни моллюскам, улиткам и слизням. Беспозвоночных поедают позвоночные животные этой среды. Из постоянных обитателей частые встречи со слепышами и кротами, землеройками и слепушонками, с цокорами и сумчатыми кротами. Временными обитателями считают тушканчиков, сусликов и барсуков, мышей, бурундуков и других грызунов. А так же жуков, уховёрток, тараканов и других насекомых.

Дождевые черви, затаскивая в норки растительные остатки, помогают образовать перегной и возвращать микроэлементы, которые извлекли растения. Эти животные, перерабатывая половину опавшей листвы, образуют до 30 т на 1 гектар плодородной почвы. Получается слой в 50-80 см.
Некоторые дождевые черви вырастают длиной 2 м. Эти «землерои» роют ходы на глубину 1-4 м, а южные представители доходят до глубины 8 м. Передвигаются, опираясь на выросты-щетинки, которыми снабжены кольца тела.
Майский жук живёт в почве в личиночной стадии 4 года, подъедая корни травы, затем молодых деревцев. Выходит на поверхность после окукливания.

На формирование почвы влияют абиотические факторы, но главную роль играют почвенные живые организмы. Природа создала этим обитателям такие приспособления, с которыми растения и животные чувствуют здесь комфорт и безопасность.

Урок 6. Почвенная среда

Основные переменные среды, влияющие на жизнь в почвах, включают влажность, температуру, pH, аэрацию (т. е. наличие или отсутствие достаточного количества кислорода), органические вещества и неорганические питательные вещества, такие как азот и фосфор. Баланс этих факторов регулирует численность и деятельность микробов и крупных животных в почве, что, в свою очередь, оказывает заметное влияние на критические процессы агрегации почвы и деградации растительных и животных остатков, а также на круговорот питательных веществ, сопровождающий этот последний процесс.

Чтобы понять жизнь в почве, почву лучше всего рассматривать как чрезвычайно гетерогенный набор микросред обитания. Почва представляет собой матрицу твердых веществ, включающую частицы песка, ила, глины и органического вещества, а также образованные из них агрегаты различных размеров, и поровое пространство, которое может быть заполнено воздухом или водой. Таким образом, в зависимости от сочетания переменных окружающей среды преобладающие условия могут весьма заметно различаться на расстояниях порядка нескольких миллиметров (1 дюйм = 25,4 миллиметра).

Почвенная вода

Почвенная вода обычно образуется в результате дождя или какой-либо другой формы поверхностного стока. Количество воды, попадающей в почву, зависит от структуры почвы, которая, в свою очередь, зависит от текстуры и структуры более высокого порядка, т. е. агрегации (например, хорошо агрегированные, пористые почвы обеспечивают большую инфильтрацию). Более крупные поры, образованные корневыми каналами и норами животных (муравьиные туннели, туннели раков и червоточины), а также другими типами макропоры также значительно облегчают движение воды в почвенный профиль и через него. Вот почему эти почвенные животные обычно считаются очень полезными для почвы, и почему некоторые ученые часто используют обилие дождевых червей как показатель «здоровой почвы», хотя следует помнить, что высокоплодородные, продуктивные почвы не всегда содержат большое количество червей. численности дождевых червей и других почвенных животных.

Вода движется через почву с массовым расходом (т.е. движение жидкости по более крупным каналам) и капиллярным действием , более медленным движением через очень извилистую сеть очень маленьких каналов и пор. Большая часть почвенной воды удерживается в этой системе капиллярных пор и каналов и может достаточно прочно удерживаться за счет физического взаимодействия с твердыми компонентами почвенной матрицы. Matric вода удерживается в мелких (обычно микроскопических) порах и часто адсорбируется на поверхности частиц, которые могут удерживаться довольно плотно. Поскольку эти взаимодействия с почвенной матрицей по существу связывают почвенную воду, для извлечения воды требуется энергия со стороны растений и микробов. Эти силы обычно задаются как матричный потенциал или давление и они показывают насколько крепко удерживается вода. Эти значения обычно выражаются как отрицательные значения, поскольку они являются мерой количества всасывания, необходимого для извлечения воды из почвы. Именно эта адсорбция воды твердыми частицами почвы объясняет, почему растения могут увядать в почве со значительным содержанием глины, даже когда некоторое количество матричной воды все еще присутствует. После определенного момента вода удерживается слишком сильно, чтобы растения могли извлечь ее, и достигается так называемая точка увядания. Часто указываемое значение матричного потенциала в точке постоянного увядания составляет примерно -15 бар (-1,5 мПа). Растения, подвергшиеся воздействию более низких матричных (более отрицательных) потенциалов, могут увядать и не восстанавливаться. Следует подчеркнуть, что матричный потенциал является функцией гранулометрического состава почвы и что мелкозернистые почвы (илы и глины) могут содержать влагу при очень низких матричных потенциалах из-за гораздо большего количества мелких частиц (большая площадь поверхности) и более мелкозернистых частиц. сеть пор, которая поглощает и удерживает воду. Таким образом, в глинистых почвах вода не так биологически доступна, как в почвах с более грубой текстурой. Однако следствием этого является то, что почвы с грубой текстурой не удерживают столько воды, потому что более крупные частицы не адсорбируют воду, а более крупные поры дренируются быстрее. Таким образом, питательные вещества и другие химические вещества могут задерживаться в глинистой почве, тогда как они могут выщелачиваться, т. е. перемещаться вниз с водой быстрее через песчаные почвы. Эти текстурные проблемы чрезвычайно важны для нашего понимания движения материалов в грунтовые воды.

Воду, заполняющую сеть пор в почве, часто называют почвенным раствором . Это никогда не чистая вода, а скорее раствор, содержащий растворенные соли и газы. Это раствор, который наиболее доступен для растений и микробов и обеспечивает некоторые питательные вещества, необходимые для роста. Многие питательные вещества фактически достигают корней растений через массовый поток воды в окрестности корней. Слишком много воды в почве нарушает идеальный баланс между порами, заполненными воздухом и водой, то есть аэрацию почвы (обсуждается ниже). Соли, растворенные в почвенном растворе, вызывают осмотическое давление или потенциал , которые можно измерить. Осмотический потенциал может влиять на движение воды в клетки и из клеток, поэтому важно, чтобы почвенный раствор не становился слишком засоленным (соленым), как это может быть в почве, подвергающейся повышенной засоленности из-за длительного орошения и плохого дренажа. При низком осмотическом (высоком отрицательном) потенциале (соленые или сладкие растворы) вода фактически вытягивается из клеток, что приводит к физиологическим нарушениям, т. е. обезвоживанию сверх критической точки. Это основа консервирования пищевых продуктов путем добавления высокой концентрации соли.

Осмотический и матричный потенциалы являются двумя основными факторами, контролирующими доступность воды для жизни в почве, и из этих двух именно матричный потенциал больше всего влияет на почвенные микробы. Когда почва высыхает, жизнь в почве должна работать усерднее, чтобы извлекать воду, несмотря на постоянно увеличивающийся матричный и осмотический потенциалы. По этим причинам адекватная влажность почвы требуется для максимальной скорости роста растений и поддержания жизненно важных микробных процессов в почве, необходимых для жизни на Земле.

Почвенная атмосфера

Почвенная атмосфера представляет собой смесь газов, занимающих ту часть поровой сети, которая не заполнена водой.

Он происходит из вышележащего воздуха, но имеет несколько важных отличий. В частности, почвенная атмосфера содержит меньше кислорода, чем вышележащий воздух, и обычно содержит в 10–100 раз больше углекислого газа. Вы можете предположить, и вы будете правы, что эти изменения вызываются аэробным дыханием организмов, населяющих почву. Эти изменения также являются результатом физических характеристик почвенной среды. Как правило, скорость движения кислорода обратно в почву недостаточна для удовлетворения всех потребностей дыхания, потому что движение газов ограничено сложной сетью тонких пор и капилляров. Заполнение пор водой еще больше ограничивает движение газов, и именно по этой причине переувлажненные почвы часто становятся анаэробный (то есть обедненный молекулярным O _{). Этого состояния следует избегать, поскольку оно приводит к ряду негативных последствий, не последним из которых является повреждение или гибель корней растений не только из-за недостатка O ₂ , но и из-за накопления токсичных продуктов, таких как органические кислоты (например, уксусная кислота) или сероводород (газ тухлых яиц), образующиеся в результате анаэробной деятельности почвенных бактерий. Большинство почвенных организмов являются аэробными , то есть для роста им требуется O ₂ . Однако некоторым почвенным бактериям не требуется O ₂, и они могут быть уничтожены или ингибированы им. Эти бактерии называются анаэробами и функционируют они при низких концентрациях в почве О ₂ , например, в периоды длительного заболачивания. Другие бактерии, называемые факультативными анаэробами , могут расти в присутствии или в отсутствие O ₂ .
Это обсуждение почвенной воды и почвенной атмосферы показывает, почему так желательно поддерживать почву в высокоагрегированном состоянии. Агрегация необходима для поддержания баланса между порами, заполненными воздухом и водой, что необходимо для поддержания аэробных, полезных микробов и почвенных животных.
Температура почвы
Температура почвы контролируется рядом факторов, не последним из которых является количество падающего на нее солнечного света и количество содержащейся в ней воды. Почвы прогреваются солнечным излучением. По этой причине темные почвы имеют тенденцию поглощать больше тепла и прогреваться весной раньше, чем светлые почвы. Очевидно, что растительный покров играет важную роль в регулировании количества солнечной радиации, достигающей поверхности почвы. Все мы знаем цену хорошему тенистому дереву жарким летним днем. Поскольку почва может стать довольно теплой на поверхности в несколько сантиметров, особенно когда она свободна от растительности, неудивительно, что количество микробов и почвенных животных ниже непосредственно у поверхности. Часто в этой узкой полосе почвы слишком жарко и слишком сухо. Глубже в солуме почва прогревается в соответствии с ее влажностью и количеством излучения, получаемого на поверхность.
Температура влияет на жизнь почвы несколькими способами. Во-первых, все организмы отдают предпочтение определенным диапазонам температур; так называемые минимальная, максимальная и оптимальная температуры. Почвенные микробы могут расти в очень широком диапазоне температур, так что некоторая часть популяции может быть активной почти круглый год. При более низких экстремальных температурах (около точки замерзания) обитают микробы, называемые криофилами , которые на самом деле требуют или предпочитают эти низкие температуры. На другом полюсе thermophiles , организмы, которые процветают в высокотемпературной среде, такой как кипящие геотермальные горячие источники Йеллоустонского национального парка при температуре около 94 ^o C (вода кипит при температуре ниже 100 ^o C из-за более низкого атмосферного давления на большей высоте) . Термофилы также являются критически важными компонентами систем компостирования, предназначенных для ускорения преобразования бытовых отходов, бумаги и т. д. в компост для использования в садах и для удаления на землю. В среднем диапазоне температур (от 15 до 40 ^o C ) мы находим мезофилов и, что неудивительно, самих себя (людей) и большинство других форм жизни. Большинство почвенных микробов являются мезофилами. Большинство важных биологических процессов лучше всего протекают в мезофильном диапазоне, и мы находим особые приспособления у тех организмов, которые живут в более холодных или более жарких условиях.
Температура влияет на почвенные микробы и микробные процессы еще одним фундаментальным образом. А именно, он регулирует скорость химических и биологических реакций. Таким образом, биологические реакции и процессы, как правило, протекают быстрее по мере повышения температуры до некоторой точки, при которой какая-либо жизненно важная функция (возможно, важный фермент) клетки нарушается или разрушается и организм погибает. При более низких температурах скорость реакции замедляется и может почти полностью прекратиться. Это хорошо известная основа сохранения продуктов от порчи путем хранения их в холоде в морозильной камере или холодильнике. Выше мы упоминали, что температура контролирует биологические процессы в почве. Нетрудно увидеть значение раннего прогревания почвы весной для прорастания семян и раннего начала вегетационного цикла сельскохозяйственных культур. Можно также посмотреть на карты содержания органического вещества в почве и легко установить комбинированное влияние влажности почвы и температуры на содержание органического вещества в почве. В теплом и влажном климате трудно поддерживать органическое вещество почвы, потому что условия для роста почвенных микробов благоприятны в течение более длительных периодов года. В более холодном климате органическое вещество почвы может накапливаться из-за длительных периодов, когда почва очень холодная или даже промерзла в приповерхностных слоях, где обитает большинство микробов.
Урок 7. Биологические свойства почвы

Начало раздела почвы | Дом}

Почва и окружающая среда | Почвы 4 Учителя

Почвы играют большую роль в поддержании работоспособности экосистем в мире.

ЭКОСИСТЕМНЫЕ УСЛУГИ

Почва является связующим звеном между воздухом, водой, горными породами и организмами и отвечает за множество различных функций в мире природы, которые мы называем экосистемными услугами. Эти функции почвы включают: качество и состав воздуха, регулирование температуры, круговорот углерода и питательных веществ, круговорот воды и качество, естественную обработку и переработку «отходов» (разложение), а также среду обитания для большинства живых существ и их пищи. Мы не смогли бы выжить без этих функций почвы.

Среда обитания

Почва – это среда, в которой растут семена. Они обеспечивают тепло, питательные вещества и воду, которые можно использовать для выращивания растений до их зрелости. Эти растения образуют вместе с другими растениями и организмами экосистемы. Экосистемы зависят от почвы, а почвы могут помочь определить, где расположены экосистемы (дополнительные примеры см. на странице «Вокруг света»). Затем эти растения обеспечивают ценную среду обитания и источники пищи для животных, бактерий и других существ.

Качество и состав воздуха

Хорошо покрытая почва предотвращает эрозию. В такие времена, как Великая Пыльная чаша, ветер дует по почве и подвешивает ее в воздухе. Они легко вдыхаются и накапливаются в тканях легких, вызывая серьезные проблемы с дыханием. Эти частицы могут содержать грибки и бактерии, вызывающие инфекцию и заболевания. Они также важны в военных операциях.

Пыль может скрыть целые армии и танки в больших облаках. Подойти к врагу намного проще, когда целые армии скрыты в пыли, но все следующие за ними машины, как правило, ослеплены пылью. В засушливых регионах пыль также может предупредить о приближении врага. В очень засушливых регионах при каждом выстреле из оружия поднимается облако пыли, и трудно увидеть, поражена ли цель. Ресурс танкового двигателя сократился в среднем с 7500 км до 3500 км в пустыне; большая часть этого связана с ущербом, который наносят взвешенные отложения. При боевых действиях в пустыне взлётные порядки сбиваются из-за высокой концентрации пыли.

Регулирование температуры

Температура почвы играет важную роль во многих процессах, протекающих в почве, таких как химические реакции и биологические взаимодействия. Сюда входят такие важные процессы, как прорастание семян, живущие в окружающей среде насекомые и микробы, а также скорость разрушения растений и животных. В более холодных почвах меньше биологических и химических реакций по сравнению с более теплыми, поэтому в почвах может храниться больше углерода.

Круговорот углерода и питательных веществ

Почва содержит большое количество накопленного углерода, почти в 5 раз больше, чем растения, которые растут в ней. Все природные процессы цикличны. На глобальном уровне общий углеродный цикл является более сложным и включает в себя углерод, хранящийся в ископаемом топливе, почве, океанах и горных породах. Физические, биологические и химические процессы в почве влияют на баланс органических соединений углерода, а также на то, выбрасываются ли они в атмосферу в виде CO ₂ или накапливаются в почве. Тот же самый процесс происходит с азотом, фосфором и всеми другими материалами.

Фильтрация воды

Без почвы и частиц почвы вода бы текла по голым камням! Когда идет дождь, почва действует как губка, впитывая воду в землю. Оттуда с водой может произойти несколько вещей. Вода может быть поглощена растениями, микробами и другими живыми существами, или вода перемещается в подземные водоносные горизонты и озера и течет в ручьи, прежде чем в конечном итоге попасть в океан. Если осадки содержат вредные загрязнители, почва действует как фильтр; загрязняющие вещества захватываются частицами почвы, и вода выходит более чистой в водоносных горизонтах и реках.

Почва фильтрует воду, когда она перемещается с поверхности земли в грунтовые воды. Это происходит посредством физических, химических и биологических процессов. Например, септические системы полагаются на эти процессы для защиты качества грунтовых вод, а также для поддержания количества нашей воды. Когда почвы не защищены, почвы и питательные вещества могут загрязнять воду, смываясь в реки и океаны.

Круговорот воды и ее качество

Применение избыточных удобрений, особенно азотных и фосфорных, может привести к стоку в ручьи и реки или загрязнению грунтовых вод. В большинстве пресноводных систем фосфор является основным ограничивающим питательным веществом для роста фотосинтезирующих организмов (например, растений, водорослей и некоторых микроорганизмов, таких как фитопланктон). Если озеро или пруд получают избыток фосфатов, это может стимулировать эти организмы, особенно если в них присутствуют нитраты. Эти организмы блокируют свет и потребляют кислород в воде в ущерб другим организмам (например, другим растениям и рыбам). Другие симптомы включают мутную воду, обычно зеленую или желтую. Мертвые растения, рыба и мутно-зеленая вода делают эти водоемы малопривлекательными для отдыха.

Разложение «отходов»

Почва — это желудок, который превращает эти «отходы» в новые, более качественные вещи, которые могут быть повторно использованы другими существами. Все живое питается, и поэтому всем необходимо выводить продукты жизнедеятельности из своего тела. Люди и другие организмы используют почву для разложения этих отходов на новые материалы. Эти новые материалы используются другими живыми существами. Как только живое существо умирает, оно падает в почву, и биологические и химические процессы превращают эти мертвые материалы в новые материалы и пищу для живых существ.