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Milieu du sol. Caractéristiques de l'habitat du sol

Le sol est une fine couche de terre meuble en contact avec environnement aérien. Sa propriété la plus importante est la fertilité, ceux. capacité à assurer la croissance et le développement des plantes. Le sol n'est pas seulement un corps solide, mais un système triphasé complexe dans lequel les particules solides sont entourées d'air et d'eau. Il est imprégné de cavités remplies d'un mélange de gaz et de solutions aqueuses, et donc des conditions extrêmement diverses s'y forment, favorables à la vie de nombreux micro- et macro-organismes. Dans le sol, les fluctuations de température sont lissées par rapport à Couche de surface l'air, et la présence d'eau souterraine et la pénétration des précipitations créent des réserves d'humidité et fournissent un intermédiaire entre l'eau et milieu terrestre mode humidité. Le sol concentre des réserves de substances organiques et minérales fournies par la végétation mourante et les carcasses d'animaux (Fig. 1.3).

Riz. 1.3.

Le sol est hétérogène dans sa structure et ses propriétés physico-chimiques. L'hétérogénéité des conditions dans le sol est plus prononcée dans la direction verticale. Avec la profondeur, un certain nombre des facteurs environnementaux les plus importants qui affectent la vie des habitants du sol changent de façon spectaculaire. Tout d'abord, cela fait référence à la structure du sol. On y distingue trois horizons principaux, différant par leurs propriétés morphologiques et chimiques (Fig. 1.4): 1) l'horizon supérieur d'accumulation d'humus A, dans lequel matière organique et à partir de laquelle une partie des composés est lavée avec de l'eau de lavage ; 2) l'horizon d'intrusion, ou illuvial B, où les substances lessivées par le haut se déposent et se transforment, et 3) la roche mère, ou horizon C, dont le matériau se transforme en sol.

Fluctuations de la température de coupe uniquement à la surface du sol. Ici, ils peuvent être encore plus forts que dans la couche d'air au sol. Cependant, à chaque centimètre de profondeur, les changements de température quotidiens et saisonniers deviennent de moins en moins visibles à une profondeur de 1 à 1,5 m.

Riz. 1.4.

Toutes ces caractéristiques conduisent au fait que, malgré la grande hétérogénéité des conditions environnementales dans le sol, il agit comme un environnement assez stable, en particulier pour les organismes mobiles. Tout cela détermine la forte saturation du sol en vie.

concentré dans le sol systèmes racinaires plantes de terre. Pour que les plantes survivent, le sol en tant qu'habitat doit satisfaire leurs besoins en nutriments minéraux, en eau et en oxygène, tandis que les valeurs de pH sont importantes (acidité relative et salinité (concentration en sel).

1. Les nutriments minéraux et la capacité du sol à les retenir. Les plantes ont besoin des nutriments minéraux suivants pour nourrir leurs plantes. (biogènes), comme les nitrates (N0 3), phosphate ( Р0 3 4),

potassium ( POUR+) et calcium ( Environ 2+). A l'exception des composés azotés, qui se forment à partir de N 2 lors de la circulation de cet élément, tous les biogènes minéraux sont initialement inclus dans composition chimique rochers ainsi que des éléments "non nutritionnels" tels que le silicium, l'aluminium et l'oxygène. Cependant, ces biogènes sont inaccessibles aux plantes tant qu'ils sont fixés dans la structure rocheuse. Pour que les ions biogènes passent dans un état moins lié ou dans une solution aqueuse, la roche doit être détruite. La race qu'ils appellent maternel, détruit par les intempéries naturelles. Lorsque les ions nutritifs sont libérés, ils deviennent disponibles pour les plantes. Étant la source originale de nutriments, l'altération est encore un processus trop lent pour fournir développement normal végétaux. Dans les écosystèmes naturels, la principale source de nutriments est la décomposition des détritus et des déchets métaboliques des animaux, c.-à-d. cycle des nutriments.

Dans les agroécosystèmes, l'élimination inévitable des nutriments des récolté car ils font partie du matériel végétal. Leur stock est régulièrement réapprovisionné en ajoutant les engrais.

2. Capacité d'eau et de rétention d'eau. L'humidité dans le sol est présente dans divers états:
1) lié (hygroscopique et film) est fermement maintenu par la surface des particules de sol ;
2) le capillaire occupe de petits pores et peut se déplacer le long d'eux dans différentes directions;
3) la gravité remplit les vides plus grands et s'infiltre lentement sous l'influence de la gravité ;
4) la vapeur est contenue dans l'air du sol.

S'il y a trop d'humidité gravitationnelle, alors le régime du sol est proche du régime des masses d'eau. Dans un sol sec, il ne reste que de l'eau liée et les conditions se rapprochent de celles du sol. Cependant, même dans les sols les plus secs, l'air est plus humide que le sol, de sorte que les habitants du sol sont beaucoup moins sensibles à la menace de dessèchement qu'en surface.

Dans les feuilles des plantes, il y a des pores minces à travers lesquels le dioxyde de carbone (CO 2) est absorbé et l'oxygène (0 2) est libéré lors de la photosynthèse. Cependant, ils laissent également sortir la vapeur d'eau des cellules humides à l'intérieur de la feuille. Pour compenser cette perte de vapeur d'eau, des feuilles appelées transpiration au moins 99% de toute l'eau absorbée par la plante est nécessaire; moins de 1% est consacré à la photosynthèse. S'il n'y a pas assez d'eau pour compenser les pertes par transpiration, la plante se flétrit.

Évidemment, si l'eau de pluie ruisselle à la surface du sol au lieu d'être absorbée, elle ne sera pas utile. Il est donc très important infiltration, ceux. absorption de l'eau de la surface du sol. Comme les racines de la plupart des plantes n'y pénètrent pas très profondément, l'eau qui s'infiltre plus profondément que quelques centimètres (et pour les petites plantes beaucoup moins) devient inaccessible. Ainsi, entre les pluies, les plantes dépendent de l'approvisionnement en eau retenu par la couche superficielle du sol, comme une éponge. Cette action s'appelle capacité de rétention d'eau du sol. Même avec des précipitations occasionnelles, les sols ayant une bonne capacité de rétention d'eau peuvent stocker suffisamment d'humidité pour soutenir la vie végétale pendant une période sèche assez longue.

Enfin, l'apport d'eau dans le sol est réduit non seulement en raison de son utilisation par les plantes, mais aussi en raison de évaporation de la surface du sol.

Ainsi, un sol avec une bonne capacité d'infiltration et de rétention d'eau et une couverture qui réduit la perte d'eau par évaporation est idéal.

3. oxygène et aération. Afin de croître et d'absorber les nutriments, les racines ont besoin d'énergie générée par l'oxydation du glucose pendant la respiration cellulaire. Cela consomme de l'oxygène et produit du dioxyde de carbone comme déchet. Par conséquent, assurer la diffusion (mouvement passif) de l'oxygène de l'atmosphère dans le sol et le mouvement inverse du dioxyde de carbone est une autre caractéristique importante. environnement du sol. Il est appelé aération. Habituellement, l'aération est entravée par deux circonstances qui entraînent un ralentissement de la croissance ou la mort des plantes : le compactage du sol et la saturation en eau. Joint appelée convergence des particules de sol entre elles, dans laquelle l'espace d'air entre elles devient trop limité pour que la diffusion se produise. Saturation en eau - le résultat d'un excès d'eau.

La perte d'eau par la plante lors de la transpiration doit être compensée par les réserves d'eau capillaire dans le sol. Cette réserve dépend non seulement de l'abondance et de la fréquence des précipitations, mais également de la capacité du sol à absorber et à retenir l'eau, ainsi que de l'évaporation directe de sa surface lorsque tout l'espace entre les particules de sol est rempli d'eau. Cela peut être appelé "l'inondation" des plantes.

La respiration des racines des plantes est l'absorption d'oxygène de l'environnement et la libération de dioxyde de carbone dans celui-ci. À leur tour, ces gaz doivent pouvoir diffuser entre les particules du sol.

4. Acidité relative (pH). La plupart des plantes et des animaux ont besoin d'un pH presque neutre de 7,0 ; dans la plupart milieux naturels les conditions de vie sont réunies.
5. Sel et pression osmotique. Pour une vie normale, les cellules d'un organisme vivant doivent contenir une certaine quantité d'eau, c'est-à-dire exiger bilan hydrique. Cependant, ils ne sont pas eux-mêmes en mesure de pomper ou de pomper activement de l'eau. Leur bilan hydrique est régulé par le rapport - la concentration des sels avec les côtés intérieurs de la membrane cellulaire. Les molécules d'eau sont attirées par les ions de sel. La membrane cellulaire empêche le passage des ions et l'eau la traverse rapidement dans le sens de leur plus grande concentration. Ce phénomène s'appelle l'osmose.

Les cellules contrôlent leur équilibre hydrique en régulant leur concentration interne en sel, et l'eau entre et sort par osmose. Si la concentration en sel à l'extérieur de la cellule est trop élevée, l'eau ne peut pas être absorbée. De plus, sous l'action de l'osmose, il sera arraché de la cellule, ce qui entraînera la déshydratation et la mort de la plante. Les sols très salins sont des déserts pratiquement sans vie.

Habitants du sol. L'hétérogénéité des sols conduit au fait que pour les organismes des tailles différentes il agit comme un médium différent.

Pour les petits animaux du sol, qui sont réunis sous le nom microfaune(protozoaires, rotifères, tardigrades, nématodes…), le sol est un système de micro-réservoirs. Essentiellement, cela les organismes aquatiques. Ils vivent dans les pores du sol remplis d'eau gravitationnelle ou capillaire, et une partie de la vie peut, comme les micro-organismes, être dans un état adsorbé à la surface des particules dans de fines couches d'humidité du film. Beaucoup de ces espèces vivent dans des plans d'eau ordinaires. Cependant, les formes de sol sont beaucoup plus petites que celles d'eau douce et, en plus, conditions défavorables environnement, ils sécrètent une coquille dense à la surface de leur corps - kyste(lat. cista - box), les protégeant du dessèchement, de l'exposition produits dangereux etc. Dans le même temps, les processus physiologiques ralentissent, les animaux s'immobilisent, prennent une forme arrondie, cessent de manger et le corps tombe dans un état de vie latente (état enkysté). Si l'individu enkysté se retrouve dans des conditions favorables, l'excystation se produit ; l'animal quitte le kyste, se transforme en une forme végétative et reprend une vie active.

Pour les respirateurs d'air d'animaux légèrement plus grands, le sol apparaît comme un système de grottes peu profondes. Ces animaux sont regroupés sous le nom mésofaune. La taille des représentants de la mésofaune du sol varie de dixièmes à 2-3 mm. Ce groupe comprend principalement les arthropodes : de nombreux groupes les tiques, les insectes primaires sans ailes (par exemple, les insectes à deux queues), les petites espèces d'insectes ailés, les mille-pattes symphyla, etc.

Les animaux du sol plus grands, avec des tailles corporelles de 2 à 20 mm, sont appelés représentants macrofaune. Ce sont des larves d'insectes, des mille-pattes, des enchytréides, vers de terre Pour eux, le sol est un milieu dense qui offre une résistance mécanique importante lors des déplacements.

Mégafaune les sols sont de grandes excavations, principalement parmi les mammifères. De nombreuses espèces passent toute leur vie dans le sol (rats taupes, campagnols taupes, taupes marsupiales d'Australie, etc.). Ils font des systèmes entiers de passages et de trous dans le sol. Apparence Et caractéristiques anatomiques de ces animaux reflètent leur adaptabilité à un mode de vie souterrain fouisseur. Ils ont des yeux sous-développés, un corps compact et valky avec un cou court, une fourrure courte et épaisse, des membres fouisseurs puissants avec de fortes griffes.

Outre les habitants permanents du sol, un grand groupe écologique peut être distingué parmi les grands animaux. habitants des terriers(écureuils terrestres, marmottes, gerboises, lapins, blaireaux, etc.). Ils se nourrissent à la surface, mais se reproduisent, hibernent, se reposent et échappent au danger dans le sol.

Pour un certain nombre de caractéristiques écologiques, le sol est un milieu intermédiaire entre l'eau et la terre. Le sol est rapproché du milieu aquatique par son régime de température, la teneur réduite en oxygène de l'air du sol, sa saturation en vapeur d'eau et la présence d'eau sous d'autres formes, la présence de sels et de substances organiques dans les solutions du sol et la capacité de se déplacer en trois dimensions.

Le sol est rapproché du milieu aérien par la présence d'air du sol, la menace de dessèchement dans les horizons supérieurs, des changements assez brusques régime de température couches superficielles.

Les propriétés écologiques intermédiaires du sol en tant qu'habitat pour les animaux suggèrent que le sol a joué un rôle particulier dans l'évolution du monde animal. Pour de nombreux groupes, en particulier les arthropodes, le sol a servi de milieu à travers lequel la vie aquatique ont pu passer à un mode de vie terrestre et conquérir la terre. Cette voie d'évolution des arthropodes a été prouvée par les travaux de M.S. Gilyarov (1912-1985).

Le tableau 1.1 montre Caractéristiques comparatives milieux abiotiques et l'adaptation des organismes vivants à celles-ci.

Caractéristiques des milieux abiotiques et adaptation des organismes vivants à ceux-ci

Tableau 1.1

Mercredi	Caractéristique	Adaptation du corps à l'environnement
	Le plus ancien. L'éclairement diminue avec la profondeur. En plongée, tous les 10 m, la pression augmente d'une atmosphère. Manque d'oxygène. Le degré de salinité augmente de l'eau douce à la mer et à l'océan. Relativement homogène (homogène) dans l'espace et stable dans le temps	Forme corporelle profilée, flottabilité, muqueuses, développement des cavités d'air, osmorégulation
Sol	Créé par des organismes vivants. Il a été maîtrisé simultanément avec l'environnement sol-air. Manque ou absence totale de lumière. Haute densité. Quatre phases (phases : solide, liquide, gazeux, organismes vivants). Hétérogène (hétérogène) dans l'espace. Dans le temps, les conditions sont plus constantes que dans environnement sol-air habitats, mais plus dynamiques que dans l'eau et l'organisme. L'habitat le plus riche en organismes vivants	La forme du corps est valky (lisse, arrondie, cylindrique ou fusiforme), les muqueuses ou une surface lisse, certains ont un appareil à creuser, des muscles développés. De nombreux groupes sont caractérisés par des tailles microscopiques ou petites comme une adaptation à la vie dans l'eau du film ou dans les pores de l'air.
Sol-air	Clairsemé. Une abondance de lumière et d'oxygène. hétérogène dans l'espace. Très dynamique dans le temps	Développement du squelette de support, mécanismes de régulation du régime hydrothermal. La libération du processus sexuel du milieu liquide

Questions et tâches pour la maîtrise de soi

1. Lister les éléments structuraux du sol.
2. Quoi caractéristiques les sols comme habitats vous savez ?
3. Quels éléments et composés sont des biogènes ?
4. Balayez analyse comparative habitats eau, sol et terre-air.

Le sol comme habitat.

Le nom du paramètre	Signification
Sujet de l'article :	Le sol comme habitat.
Rubrique (catégorie thématique)	Écologie

Le sol est une fine couche superficielle de terre meuble en contact avec l'air. Malgré son épaisseur insignifiante, cette coquille de la Terre joue un rôle crucial dans la propagation de la vie. Le sol n'est pas seulement un corps solide, comme la plupart des roches de la lithosphère, mais un système triphasé complexe dans lequel les particules solides sont entourées d'air et d'eau. Il est imprégné de cavités remplies d'un mélange de gaz et de solutions aqueuses, et en relation avec cela, des conditions extrêmement diverses s'y forment, favorables à la vie de nombreux micro- et macro-organismes. Dans le sol, les fluctuations de température sont lissées par rapport à la couche d'air superficielle, et la présence d'eau souterraine et la pénétration des précipitations créent des réserves d'humidité et assurent un régime hydrique intermédiaire entre les milieux aquatique et terrestre. Le sol concentre des réserves de substances organiques et minérales fournies par la végétation mourante et les cadavres d'animaux. Tout cela détermine la forte saturation du sol en vie.

caractéristique principale environnement du sol - apport constant de matière organique principalement dû à la mort des plantes et à la chute des feuilles. C'est une source d'énergie précieuse pour les bactéries, les champignons et de nombreux animaux, à cet égard, le sol est l'environnement le plus saturé de vie.

Pour les petits animaux du sol, qui sont réunis sous le nom microfaune(protozoaires, rotifères, tardigrades, nématodes, etc.), sol - ϶ᴛᴏ système de micro-réservoirs. Ce sont essentiellement des organismes aquatiques. Les Οʜᴎ vivent dans les pores du sol remplis d'eau gravitationnelle ou capillaire, et une partie de la vie peut, comme les micro-organismes, être dans un état adsorbé à la surface des particules dans de fines couches d'humidité du film. Beaucoup de ces espèces vivent dans des plans d'eau ordinaires. Alors que les amibes d'eau douce ont une taille de 50 à 100 microns, celles du sol n'en ont que 10 à 15. Les représentants des flagellés sont particulièrement petits, souvent seulement 2 à 5 microns. Les ciliés du sol ont également des tailles naines et, de plus, peuvent modifier considérablement la forme du corps.

Pour les respirateurs d'air d'animaux légèrement plus grands, le sol apparaît comme un système de grottes peu profondes.
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Ces animaux sont regroupés sous le nom mésofaune. La taille des représentants de la mésofaune du sol varie de dixièmes à 2–3 mm. Ce groupe comprend principalement des arthropodes : de nombreux groupes de tiques, insectes primaires sans ailes, qui n'ont pas d'adaptations particulières pour creuser. Οʜᴎ rampent le long des parois des cavités du sol à l'aide de membres ou en se tortillant comme des vers.

Mégafaune sols - ϶ᴛᴏ grandes excavations, principalement parmi les mammifères. De nombreuses espèces passent toute leur vie dans le sol (rats taupes, taupes).

Le sol comme habitat. - concepts et types. Classification et caractéristiques de la catégorie "Le sol en tant qu'habitat". 2017, 2018.

- Le sol comme habitat.

Propriétés du sol en tant que facteur écologique (facteurs édaphiques). Le sol est un ensemble de particules hautement dispersées, grâce auxquelles précipitation pénètrent dans sa profondeur et y sont retenus dans des systèmes capillaires. Les particules elles-mêmes sont retenues à la surface... .

Habitat aquatique. L'habitat aquatique en termes de conditions est significativement différent de l'habitat terrestre-aérien. L'eau se caractérise par une densité élevée, une faible teneur en oxygène, des pertes de charge importantes, des conditions de température, une composition en sel, en gaz... .

Le milieu sol occupe une position intermédiaire entre les milieux eau et sol-air. Le régime de température, la faible teneur en oxygène, la saturation en humidité, la présence d'une quantité importante de sels et de substances organiques rapprochent le sol du milieu aquatique. Et les changements brusques du régime de température, la dessiccation, la saturation en air, y compris en oxygène, rapprochent le sol de l'environnement sol-air de la vie.

Le sol est une couche de terre superficielle meuble, qui est un mélange de substances minérales obtenues à partir de la décomposition des roches sous l'influence d'agents physiques et chimiques, et de substances organiques spéciales résultant de la décomposition de restes végétaux et animaux par des agents biologiques. Dans les couches superficielles du sol, où pénètre la matière organique morte la plus fraîche, vivent de nombreux organismes destructeurs - bactéries, champignons, vers, les plus petits arthropodes, etc. Leur activité assure le développement du sol par le haut, tandis que la destruction physique et chimique du substrat rocheux contribue à la formation du sol par le bas.

En tant que milieu de vie, le sol se distingue par un certain nombre de caractéristiques : densité élevée, manque de lumière, amplitude réduite des fluctuations de température, manque d'oxygène et teneur relativement élevée en dioxyde de carbone. De plus, le sol est caractérisé par une structure lâche (poreuse) du substrat. Les cavités existantes sont remplies d'un mélange de gaz et de solutions aqueuses, qui détermine une très grande variété de conditions pour la vie de nombreux organismes. En moyenne, il y a plus de 100 milliards de cellules de protozoaires, des millions de rotifères et de tardigrades, des dizaines de millions de nématodes, des centaines de milliers d'arthropodes, des dizaines et des centaines de vers de terre, mollusques et autres invertébrés, des centaines de millions de bactéries, champignons microscopiques (actinomycètes), algues et autres micro-organismes par 1 m2 de couche de sol. L'ensemble de la population du sol - edaphobionts (edaphobius, du grec edaphos - sol, bios - vie) interagit les uns avec les autres, formant une sorte de complexe biocénotique, participant activement à la création du milieu de vie du sol lui-même et assurant sa fertilité. Les espèces vivant dans l'environnement du sol de la vie sont également appelées pédobiontes (du grec paidos - un enfant, c'est-à-dire passant par le stade des larves dans leur développement).

Les représentants d'edaphobius au cours de l'évolution ont développé des caractéristiques anatomiques et morphologiques particulières. Par exemple, les animaux ont une forme de corps valky, une petite taille, un tégument relativement fort, une respiration cutanée, une réduction des yeux, un tégument incolore, une saprophagie (la capacité de se nourrir des restes d'autres organismes). De plus, avec l'aérobicité, l'anaérobicité (la capacité d'exister en l'absence d'oxygène libre) est largement représentée.

L'habitat du sol, dont les caractéristiques seront discutées dans notre article, est à la base de la vie de nombreux organismes. Comment peut-on exister en l'absence de lumière et un grand nombre gaz carbonique? Découvrons-le ensemble.

Facteurs environnementaux

DANS environnement tout organisme vivant est inévitablement affecté par un certain nombre de conditions. Ils sont appelés facteurs environnementaux. Parmi eux groupe spécial composer les composants nature inanimée. Ce sont des facteurs abiotiques. Ceux-ci incluent des indicateurs de température de l'eau et de l'air, de la pression, de la composition chimique de l'atmosphère, du type de sol.

Les facteurs biotiques s'unissent différentes formes relations entre organismes. Ils peuvent être neutres, mutuellement bénéfiques ou antagonistes. Au stade actuel, une importance particulière a acquis facteurs anthropiques. Ce sont toutes des formes d'activité économique humaine.

Habitats d'organismes

Chaque espèce est adaptée à certaines conditions d'existence. Leur combinaison s'appelle l'habitat. Il y en a quatre au total. Ce sont le sol-air, l'eau, le sol et d'autres organismes. Chacun d'eux a ses propres caractéristiques. Par exemple, une capacité thermique spécifique élevée, de légères fluctuations de température sont des caractéristiques Environnement aquatique. Pour le sol, des indicateurs complètement différents sont caractéristiques.

Qu'est-ce que le sol ?

Commençons par la définition du concept. Le sol s'appelle le fertile supérieur lâche Sa structure est représentée par des particules d'argile, des grains de sable et de la matière organique - l'humus. Entre eux se trouvent des cavités remplies d'eau ou d'air. La profondeur de l'habitat du sol, dont nous examinons les caractéristiques, est de plusieurs mètres.

Caractéristiques de l'habitat du sol: tableau

Comme vous pouvez le voir, le sol est un système assez dynamique. Au fil du temps, les couches se transforment et se remplacent mutuellement.

Habitat du sol: caractéristique

La couche supérieure de la lithosphère présente un certain nombre de caractéristiques uniques. L'habitat du sol, dont la nature des conditions est relativement constante, présente les caractéristiques suivantes:

Haute densité, ce qui rend difficile le déplacement des organismes.
La présence de lumière uniquement dans les couches supérieures, ce qui permet à certaines espèces d'algues d'y exister.
Variations de température mineures.
Teneur accrue en dioxyde de carbone, qui est un produit de la respiration des racines des plantes, des champignons et des animaux.
Présence permanente d'eau dont le niveau est déterminé conditions climatiques et le nombre d'habitants.
Présence de communautés multispécifiques d'organismes et de leurs restes.

des locaux

Qui peut vivre dans de telles conditions ? Les systèmes racinaires et les plantes sont situés dans la couche supérieure du sol. On y trouve des lichens, des cyanobactéries, des verts et des diatomées. Surtout beaucoup d'entre eux à la surface du sol, où les conditions les plus favorables à la photosynthèse.

Mais les champignons et les bactéries habitent toute l'épaisseur du sol. Parmi les animaux, il y a des protozoaires, des annélides et des vers ronds, des gastéropodes. Les vertébrés du sol sont les rats-taupes, les taupes, les musaraignes.

Certains animaux ne passent qu'une certaine étape de leur vie dans cet habitat. Par exemple, les coléoptères pondent leurs larves dans le sol. Et à mesure qu'ils se développent, ils se déplacent vers l'environnement sol-air. Les rongeurs endurent ici des conditions défavorables - sécheresse ou froid.

Modes d'adaptation

Les caractéristiques de l'habitat du sol comprennent également les caractéristiques des organismes qui l'habitent. Chaque espèce s'y est adaptée à sa manière. Les mouvements dans le sol étant difficiles, ses habitants ont une forme de corps en forme de ver ou arrondie. Il y a deux façons de se déplacer dans le sol. Ainsi, les vers de terre le font passer dans le tube digestif. Mais les mammifères ont des membres de type fouisseur. Chez les rats-taupes et les taupes, les organes de la vision sont sous-développés et, chez certaines espèces, ils sont complètement envahis. Dans leurs nombreux mouvements, ces animaux naviguent à l'aide d'autres sens - le toucher et l'odorat.

Étant donné que les animaux sont constamment exposés à des frottements contre des particules solides lors de leurs déplacements, leurs couvertures sont durables et flexibles. Dans le même temps, l'eau s'évapore à travers la cuticule des insectes du sol, ce qui est très important dans des conditions de forte humidité. Les molécules d'oxygène sont situées entre les particules solides, de sorte que la plupart des animaux du sol respirent à travers toute la surface du corps.

Ainsi, les caractéristiques de l'habitat du sol sont brièvement représentées par les caractéristiques suivantes :

C'est la couche supérieure de la lithosphère, qui a la fertilité.
Il se compose de particules solides et d'humus, entre lesquels se trouvent des molécules d'eau et d'air.
Diffère dans la constance des conditions.
Principal facteurs abiotiques pour cet environnement sont le manque de lumière, une teneur élevée en dioxyde de carbone, une densité élevée.

PLAN DE CONFÉRENCE

1. caractéristiques générales sol

2. Matière organique du sol

3. Humidité et aération

4. Groupes environnementaux organismes du sol

1. Caractéristiques générales du sol

Le sol est le composant le plus important de tout système écologique terres, sur la base desquelles se développe le développement des communautés végétales, qui à leur tour forment la base chaînes alimentaires tous les autres organismes qui forment les systèmes écologiques de la Terre, sa biosphère. Les gens ne font pas exception ici: le bien-être de toute société humaine est déterminé par la disponibilité et l'état des ressources foncières, la fertilité des sols.

Pendant ce temps, au cours de la période historique sur notre planète, jusqu'à 20 millions de km 2 de terres agricoles ont été perdues. Pour chaque habitant de la Terre aujourd'hui, il n'y a en moyenne que 0,35- 0,37 ha , alors que dans les années 70 cette valeur était de 0,45- 0,50 ha . Si la situation actuelle ne change pas, alors dans un siècle, à un tel rythme de perte, la superficie totale des terres propices à l'agriculture sera réduite de 3,2 à 1 milliard d'hectares.

V.V. Dokuchaev a identifié 5 principaux facteurs de formation du sol :

1. climat;

2. roche mère (base géologique);

3. topographie (relief);

4. organismes vivants;

5. temps.

Actuellement, un autre facteur de formation des sols peut être appelé activité humaine.

La formation du sol commence par une succession primaire, qui se manifeste par une altération physique et chimique, entraînant un relâchement de la surface des roches mères, telles que les basaltes, les gneiss, les granites, les calcaires, les grès et les schistes. Cette couche d'altération est peu à peu colonisée par des micro-organismes et des lichens qui transforment le substrat et l'enrichissent en matière organique. En raison de l'activité des lichens, les éléments les plus importants de la nutrition des plantes, tels que le phosphore, le calcium, le potassium et autres, s'accumulent dans le sol primaire. Les plantes peuvent désormais s'installer sur ce sol primaire et former des communautés végétales qui déterminent le visage de la biogéocénose.

Progressivement, des couches plus profondes de la terre sont impliquées dans le processus de formation du sol. Par conséquent, la plupart des sols ont un profil stratifié plus ou moins prononcé, divisé en horizons pédologiques. Un complexe d'organismes du sol s'installe dans le sol - édaphone : bactéries, champignons, insectes, vers et animaux fouisseurs. Edaphon et les plantes sont impliqués dans la formation de détritus du sol, qui sont transmis à travers leur corps par des détritophages - vers et larves d'insectes.

Par exemple, les vers de terre par hectare de terre traitent environ 50 tonnes de sol par an.

Lors de la décomposition des détritus végétaux, des substances humiques se forment - des acides humiques et fulviques organiques faibles - la base de l'humus du sol. Sa teneur assure la structure du sol et la disponibilité des nutriments minéraux aux plantes. L'épaisseur de la couche riche en humus détermine la fertilité du sol.

La composition du sol comprend 4 éléments structurels importants :

1. base minérale (50-60% composition générale sol);

2. matière organique (jusqu'à 10%);

3. air (15-20%);

4. eau (25-35%).

Socle minéral- un composant inorganique formé à partir de la roche mère suite à son altération. Les fragments minéraux varient en taille (des rochers aux grains de sable et aux plus petites particules d'argile). C'est le squelette du sol. Il se divise en particules colloïdales (moins de 1 micron), terre fine (moins de 2 mm) et gros fragments. Mécanique et Propriétés chimiques les sols sont définis par de petites particules.

La structure du sol est déterminée par la teneur relative en sable et en argile qu'il contient. Le sol qui contient du sable et de l'argile en quantités égales est le plus favorable à la croissance des plantes.

Dans le sol, en règle générale, on distingue 3 horizons principaux, différant par leurs propriétés mécaniques et chimiques:

1. Horizon supérieur d'accumulation d'humus (A), dans lequel la matière organique s'accumule et se transforme, et dont une partie des composés est entraînée par les eaux de lavage.

2. Horizon de lessivage ou illuvial (B), où les substances lavées d'en haut sont déposées et converties.

3. roche mère ou horizon (C), le matériau qui est converti en sol.

Au sein de chaque couche, des horizons plus fractionnaires sont distingués, différant par leurs propriétés.

Les principales propriétés du sol sont environnement écologique sont sa structure physique, sa composition mécanique et chimique, son acidité, ses conditions redox, sa teneur en matière organique, son aération, sa capacité d'humidité et sa teneur en humidité. Diverses combinaisons de ces propriétés forment de nombreuses variétés de sols. Sur Terre, cinq groupes typologiques de sols occupent la première place en termes de prévalence :

1. sols des régions tropicales et subtropicales humides, principalement sols rouges Et zheltozems , caractérisée par la richesse de la composition minérale et la grande mobilité de la matière organique ;

2. sols fertiles des savanes et des steppes - terre noire, châtaignier Et brun sols avec une couche d'humus puissante;

3. sols pauvres et extrêmement instables des déserts et semi-déserts appartenant à différentes zones climatiques;

4. sols relativement pauvres des forêts tempérées - podzolique, gazon-podzolique, marron Et sols forestiers gris ;

5. sols de pergélisol, généralement minces, podzoliques, le marais , gley , appauvri en sels minéraux avec une couche d'humus peu développée.

Sur les rives des rivières, il y a des sols de plaine inondable;

Les sols salins constituent un groupe distinct : marais salants, marais salants Et etc. qui représentent 25% des sols.

Marais salants - sols constamment fortement humidifiés par des eaux salines jusqu'à la surface, par exemple, autour des lacs amers-salés. En été, la surface des marais salants s'assèche et se recouvre d'une croûte de sel.

Riz. Saline

Pierres à lécher - la surface n'est pas saline, la couche supérieure est lessivée, sans structure. Les horizons inférieurs sont compactés, saturés d'ions sodium; une fois séchés, ils se fissurent en piliers et en blocs. Régime hydrique instable - au printemps - stagnation de l'humidité, en été - séchage sévère.

2. Matière organique du sol

Chaque type de sol correspond à une certaine flore, faune et une combinaison de bactéries - edaphon. Les organismes mourants ou morts s'accumulent à la surface et dans le sol, formant la matière organique du sol appelée humus . Le processus d'humification commence par la destruction et le broyage de la masse organique par les vertébrés, puis il est transformé par les champignons et les bactéries. Ces animaux comprennent phytophages qui se nourrissent des tissus des plantes vivantes, saprophages , consommant des matières végétales mortes, nécrophages se nourrissant de carcasses d'animaux, coprophages détruire les déjections animales. Tous forment un système complexe appelé saprofil complexe animalier .

L'humus diffère par le type, la forme et la nature de ses éléments constitutifs, qui sont divisés en humique Et non humique substances. Les substances non humiques sont formées à partir de composés présents dans les tissus végétaux et animaux, tels que les protéines et les glucides. Lorsque ces substances se décomposent, du dioxyde de carbone, de l'eau, de l'ammoniac sont libérés. L'énergie générée est utilisée organismes du sol. Dans ce cas, une minéralisation complète des nutriments se produit. Les substances humiques résultant de l'activité vitale des micro-organismes sont transformées en nouveaux composés, généralement de haut poids moléculaire - acides humiques ou acides fulviques .

L'humus est divisé en nutriment, qui est facilement traité et sert de source de nutrition pour les micro-organismes, et durable, qui remplit des fonctions physiques et chimiques, contrôlant l'équilibre des nutriments, la quantité d'eau et d'air dans le sol. L'humus colle étroitement les particules minérales du sol, améliorant ainsi sa structure. La structure du sol dépend également de la quantité de composés de calcium. Les structures de sol suivantes sont distinguées:

1. farineux,

2. poudreux,

3. granuleux

4. noisette,

5. grumeleux

6. argileux.

La couleur foncée de l'humus contribue à un meilleur réchauffement du sol, et sa grande capacité d'humidité - à la rétention d'eau par le sol.

La principale propriété du sol est sa fertilité, c'est-à-dire la capacité de fournir aux plantes de l'eau, des sels minéraux, de l'air. L'épaisseur de la couche d'humus détermine la fertilité du sol.

3. Humidité et aération

L'eau du sol est divisée en:

1. gravitationnel

2. hygroscopique,

3. capillaire

4. vaporeux

L'eau gravitaire - mobile, est le principal type d'eau mobile, remplit de larges espaces entre les particules de sol, s'infiltre sous l'influence de la gravité jusqu'à ce qu'elle atteigne les eaux souterraines. Les plantes l'absorbent facilement.

L'eau hygroscopique dans le sol est retenue par des liaisons hydrogène autour des particules colloïdales individuelles sous la forme d'un film mince et solide. Il n'est libéré qu'à une température de 105 à 110 o C et est pratiquement inaccessible aux plantes. La quantité d'eau hygroscopique dépend de la teneur en particules colloïdales du sol. Dans les sols argileux, il peut atteindre 15%, dans les sols sableux - 5%.

Au fur et à mesure que la quantité d'eau hygroscopique s'accumule, elle passe dans l'eau capillaire, qui est retenue dans le sol par les forces de tension superficielle. L'eau capillaire remonte facilement à la surface à travers les pores des eaux souterraines, s'évapore facilement et est librement absorbée par les plantes.

L'humidité vaporeuse occupe tous les pores sans eau.

Il y a un échange constant d'eaux du sol, souterraines et de surface, dont l'intensité et la direction changent en fonction du climat et des saisons.

Tous les pores exempts d'humidité sont remplis d'air. Sur les sols légers (sableux), l'aération est meilleure que sur les sols lourds (argileux). Le régime de l'air et le régime d'humidité sont liés à la quantité de précipitations.

4. Groupes écologiques d'organismes du sol

En moyenne, le sol contient 2-3 kg/m 2 de plantes et d'animaux vivants, soit 20-30 t/ha. En même temps, dans zone tempérée Les racines des plantes sont de 15 t/ha, les insectes 1t, les vers de pluie - 500 kg, les nématodes - 50 kg, les crustacés - 40 kg, les escargots, les limaces - 20 kg, les serpents, les rongeurs - 20GK, les bactéries - 3T, 3T, les actinomycètes - 1,5T, les plus simples - 100KG - 100kg.

L'hétérogénéité du sol conduit au fait que pour différents organismes, il agit comme un environnement différent. Selon le degré de connexion avec le sol en tant qu'habitat animaux regroupés en 3 groupes :

1. Géobiontes – animaux vivant en permanence dans le sol (vers de terre, insectes primaires sans ailes).

2. géophylles – animaux dont une partie du cycle se déroule nécessairement dans le sol (la plupart des insectes : criquets, certains coléoptères, moustiques mille-pattes).

3. géoxènes – les animaux qui visitent occasionnellement le sol pour s'abriter temporairement ou se réfugier (cafards, nombreux hémiptères, coléoptères, rongeurs et autres mammifères).

Selon la taille du sol, les habitants peuvent être divisés en groupes suivants.

1. Microbiotype , microbiote - les micro-organismes du sol, maillon principal de la chaîne détritique, maillon intermédiaire entre les résidus végétaux et les animaux du sol. Ce sont des algues vertes, bleu-vert, des bactéries, des champignons, des protozoaires. Le sol pour eux est un système de micro-réservoirs. Ils vivent dans les pores du sol. Capable de tolérer un sol gelé.

3. Macrobiotype , macrobiote - gros animaux du sol, jusqu'à 20 mm (larves d'insectes, mille-pattes, vers de terre, etc.). le sol est pour eux un milieu dense qui offre une forte résistance mécanique lors du déplacement. Ils se déplacent dans le sol en élargissant les puits naturels en écartant les particules de sol ou en creusant de nouveaux passages. À cet égard, ils ont développé des adaptations pour creuser. Il existe souvent des organes respiratoires spécialisés. Ils respirent également à travers le tégument du corps. Pour l'hiver et pendant la période sèche, ils se déplacent vers les couches profondes du sol.

4. Mégabiotype , mégabiote - grandes musaraignes, principalement des mammifères. Beaucoup d'entre eux passent toute leur vie dans le sol (taupes dorées, campagnols taupes, zokors, taupes d'Eurasie, taupes marsupiales d'Australie, rats taupes, etc.). Ils posent un système de trous, de passages dans le sol. Ils ont des yeux sous-développés, un corps compact et valky avec un cou court, une fourrure courte et épaisse, des membres forts et compacts, des membres fouisseurs, des griffes fortes.

5. Les habitants des trous - blaireaux, marmottes, écureuils terrestres, gerboises, etc. Ils se nourrissent à la surface, se reproduisent, hibernent, se reposent, dorment et échappent au danger dans des terriers du sol. La structure est typique des terrestres, cependant, ils ont des adaptations de terriers - de fortes griffes, des muscles puissants sur les membres antérieurs, une tête étroite, de petites oreillettes.

6. Psammophiles - habitants du sable. Ils ont des membres particuliers, souvent en forme de "skis", couverts de poils longs, d'excroissances cornées (écureuil terrestre à griffes fines, gerboise huppée).

7. Gallophiles - habitants des sols salins. Ils ont des adaptations pour se protéger contre les excès de sels : couvertures denses, dispositifs pour éliminer les sels du corps (larves de coléoptères du désert).

8. Les plantes sont divisées en groupes en fonction des exigences de fertilité du sol.

9. Eutotrophe ou eutrophe - poussent dans des sols fertiles.

10. Mésotrophe – sols moins exigeants.

11. Oligotrophe – content une petite quantité de nutriments.

12. En fonction de l'exactitude des plantes par rapport aux microéléments individuels du sol, les groupes suivants sont distingués.

13. Nitrophiles - exigeantes sur la présence d'azote dans le sol, elles s'installent là où il existe des sources d'azote supplémentaires - plantes de défrichement (framboisiers, houblon, liseron), ordures (ortie amarante, plantes parapluie), plantes de pâturage.

14. Calciophiles - exigeants sur la présence de calcium dans le sol, s'installent sur des sols carbonatés (cypripède, mélèze de Sibérie, hêtre, frêne).

15. phobes calciques - les plantes qui évitent les sols à forte teneur en calcium (sphaignes, marais, bruyère, bouleau verruqueux, châtaignier).

16. En fonction des exigences de pH du sol, toutes les plantes sont divisées en 3 groupes.

17. acidophiles - plantes qui préfèrent les sols acides (bruyère, barbue, oseille, petite oseille).

18. Basiphylles - plantes qui préfèrent les sols alcalins (tussilage, moutarde des champs).

19. Neutrophiles - plantes qui préfèrent les sols neutres (sétaire des prés, fétuque des prés).

Les plantes qui poussent dans les sols salins sont appelées halophytes ( soleros européens, sarsazan noueux), et plantes qui ne supportent pas une salinité excessive - glycophytes . Les halophytes ont une pression osmotique élevée, ce qui permet l'utilisation de solutions de sol, ils sont capables de libérer les sels en excès à travers les feuilles ou de les accumuler dans leur corps.

Les plantes adaptées aux sables meubles sont appelées psammophytes . Ils sont capables de former des racines adventives lorsqu'ils sont recouverts de sable, des bourgeons adventifs se forment sur les racines lorsqu'ils sont exposés, ont souvent un taux de croissance élevé des pousses, des graines volantes, des couvertures solides, des chambres à air, des parachutes, des hélices - des dispositifs pour ne pas s'endormir avec du sable. Parfois, une plante entière peut se détacher du sol, se dessécher et, avec les graines, être emportée par le vent vers un autre endroit. Les semis germent rapidement, se disputant avec la dune. Il existe des adaptations pour la tolérance à la sécheresse - couvre-racines, bouchage des racines, fort développement des racines latérales, pousses sans feuilles, feuillage xéromorphe.

Les plantes qui poussent dans les tourbières sont appelées oxylophytes . Ils sont adaptés à une acidité élevée du sol, une forte humidité, des conditions anaérobies (ledum, sundew, canneberges).

Les plantes qui vivent sur les rochers, les rochers, éboulis appartiennent aux lithophytes. En règle générale, ce sont les premiers colons sur les surfaces rocheuses: algues autotrophes, cochenilles, lichens des feuilles, mousses, lithophytes des plantes supérieures. On les appelle plantes à fente - chasmophytes . Par exemple, saxifrage, genévrier, pin.