Pôdne prostredie. Vlastnosti pôdneho biotopu
Pôda je voľná, tenká povrchová vrstva pôdy, s ktorou je v kontakte vzdušné prostredie. Jeho najdôležitejšou vlastnosťou je plodnosť, tie. schopnosť zabezpečiť rast a vývoj rastlín. Pôda nie je len pevné teleso, ale komplexný trojfázový systém, v ktorom sú pevné častice obklopené vzduchom a vodou. Je prestúpená dutinami naplnenými zmesou plynov a vodných roztokov, a preto sa v nej vytvárajú mimoriadne rozmanité podmienky priaznivé pre život mnohých mikro- a makroorganizmov. V pôde sú teplotné výkyvy vyhladené v porovnaní s povrchová vrstva vzduchu, a prítomnosť podzemnej vody a prenikanie zrážok vytvárajú zásoby vlhkosti a poskytujú medzičlánok medzi vodou a suchozemské prostredie režim vlhkosti. V pôde sa sústreďujú zásoby organických a minerálnych látok dodávaných odumierajúcou vegetáciou a mŕtvolami zvierat (obr. 1.3).
Ryža. 1.3.
Pôda je heterogénna svojou štruktúrou a fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Heterogenita podmienok v pôde sa najvýraznejšie prejavuje vo vertikálnom smere. S hĺbkou sa dramaticky mení množstvo najdôležitejších environmentálnych faktorov, ktoré ovplyvňujú život obyvateľov pôdy. V prvom rade ide o štruktúru pôdy. Rozlišujú sa v ňom tri hlavné horizonty, líšiace sa morfologickými a chemickými vlastnosťami (obr. 1.4): 1) vrchný humusovo-akumulačný horizont A, v ktorom organickej hmoty a z ktorej sa časť zlúčenín zmyje premývacou vodou; 2) intrúzny horizont alebo iluviálny B, kde sa zhora vyplavené látky usadzujú a premieňajú a 3) materská hornina alebo C horizont, ktorého materiál sa premieňa na pôdu.
Kolísanie teploty rezu len na povrchu pôdy. Tu môžu byť ešte pevnejšie ako v prízemnej vrstve vzduchu. S každým centimetrom hĺbky sú však denné a sezónne zmeny teploty čoraz menej viditeľné v hĺbke 1-1,5 m.
Ryža. 1.4.
Všetky tieto vlastnosti vedú k tomu, že napriek veľkej heterogenite podmienok prostredia v pôde pôsobí ako pomerne stabilné prostredie, najmä pre mobilné organizmy. To všetko určuje vysokú nasýtenosť pôdy životom.
koncentrovaný v pôde koreňové systémy prízemné rastliny. Aby rastliny prežili, pôda ako biotop musí uspokojovať ich potrebu minerálnych živín, vody a kyslíka, pričom dôležité sú hodnoty pH (relatívna kyslosť a slanosť (koncentrácia soli).
1. Minerálne živiny a schopnosť pôdy ich zadržiavať. Rastliny potrebujú na kŕmenie svojich rastlín nasledujúce minerálne živiny. (biogény), ako dusičnany (N0 3), fosfáty ( Р0 3 4),
draslík ( Komu+) a vápnik ( Ca 2+). S výnimkou zlúčenín dusíka, ktoré vznikajú z atmosférických N 2 počas obehu tohto prvku sú spočiatku zahrnuté všetky minerálne biogény chemické zloženie skaly spolu s „nevýživovými“ prvkami, ako je kremík, hliník a kyslík. Tieto biogény sú však pre rastliny nedostupné, pokiaľ sú fixované v skalnej štruktúre. Aby biogénne ióny prešli do menej viazaného stavu alebo do vodného roztoku, hornina musí byť zničená. Plemeno, ktoré volajú materská, zničené prirodzeným zvetrávaním. Keď sa ióny živín uvoľnia, stanú sa dostupnými pre rastliny. Ako pôvodný zdroj živín je zvetrávanie stále príliš pomalý proces na zabezpečenie normálneho vývoja rastlín. V prirodzených ekosystémoch je hlavným zdrojom živín rozkladajúca sa suť a metabolický odpad živočíchov, t.j. kolobeh živín.
V agroekosystémoch je nevyhnutné odstraňovanie živín z zozbierané pretože sú súčasťou rastlinného materiálu. Ich zásoby sa pravidelne dopĺňajú pridávaním hnojivá.
- 2. Kapacita vody a vody. Vlhkosť v pôde je prítomná v rôznych stavoch:
- 1) viazaný (hygroskopický a filmový) je pevne držaný povrchom pôdnych častíc;
- 2) kapilára zaberá malé póry a môže sa po nich pohybovať rôznymi smermi;
- 3) gravitácia vypĺňa väčšie dutiny a pod vplyvom gravitácie pomaly presakuje;
- 4) para je obsiahnutá v pôdnom vzduchu.
Ak je príliš veľa gravitačnej vlhkosti, potom je režim pôdy blízky režimu vodných útvarov. V suchej pôde zostáva len viazaná voda a podmienky sa približujú k pôde. Aj v tých najsuchších pôdach je však vzduch vlhší ako zem, takže obyvatelia pôdy sú oveľa menej náchylní na hrozbu vysychania ako na povrchu.
V listoch rastlín sú tenké póry, cez ktoré sa absorbuje oxid uhličitý (CO 2) a pri fotosyntéze sa uvoľňuje kyslík (0 2). Prepúšťajú však aj vodnú paru z vlhkých buniek vnútri listu von. Na kompenzáciu tejto straty vodnej pary sa listy tzv transpirácia je potrebných aspoň 99 % všetkej vody absorbovanej rastlinou; menej ako 1 % sa vynakladá na fotosyntézu. Ak nie je dostatok vody na doplnenie transpiračných strát, rastlina vädne.
Je zrejmé, že ak dažďová voda steká z povrchu pôdy namiesto toho, aby sa absorbovala, nebude to užitočné. Preto je veľmi dôležité infiltrácia, tie. absorpcia vody z povrchu pôdy. Keďže korene väčšiny rastlín do nej neprenikajú veľmi hlboko, voda, ktorá presakuje hlbšie ako niekoľko centimetrov (a pre malé rastliny oveľa menšiu hĺbku), sa stáva nedostupnou. Preto medzi dažďami sú rastliny závislé od zásob vody, ktorú drží povrchová vrstva pôdy ako špongia. Táto akcia sa nazýva schopnosť zadržiavať vodu v pôde. Dokonca aj pri zriedkavých dažďoch môžu pôdy s dobrou schopnosťou zadržiavať vodu akumulovať dostatok vlhkosti na podporu života rastlín počas pomerne dlhého suchého obdobia.
Zásoba vody v pôde sa napokon znižuje nielen v dôsledku jej využívania rastlinami, ale aj v dôsledku odparovanie z povrchu pôdy.
Ideálna je teda pôda s dobrou infiltráciou a schopnosťou zadržiavať vodu a pokrievkou, ktorá znižuje straty vody odparovaním.
3. kyslík a prevzdušňovanie. Aby mohli rásť a absorbovať živiny, korene potrebujú energiu generovanú oxidáciou glukózy počas bunkového dýchania. Tým sa spotrebúva kyslík a vzniká oxid uhličitý ako odpadový produkt. Preto je ďalšou dôležitou vlastnosťou zabezpečenie difúzie (pasívneho pohybu) kyslíka z atmosféry do pôdy a spätný pohyb oxidu uhličitého. pôdne prostredie. Volá sa prevzdušňovanie. Prevzdušňovaniu zvyčajne bránia dve okolnosti, ktoré vedú k spomaleniu rastu alebo odumieraniu rastlín: zhutnenie pôdy a nasýtenie vodou. Tuleň nazývaná konvergencia pôdnych častíc medzi sebou, pri ktorej je vzdušný priestor medzi nimi príliš obmedzený na to, aby došlo k difúzii. Nasýtenie vodou - výsledok nadmerného zalievania.
Stratu vody rastlinou pri transpirácii je potrebné kompenzovať zásobami kapilárnej vody v pôde. Táto rezerva závisí nielen od výdatnosti a frekvencie zrážok, ale aj od schopnosti pôdy absorbovať a zadržiavať vodu, ako aj od priameho výparu z jej povrchu, keď je celý priestor medzi pôdnymi časticami zaplnený vodou. Dá sa to nazvať „zaplavenie“ rastlín.
Dýchanie koreňov rastlín je absorpcia kyslíka z prostredia a uvoľňovanie oxidu uhličitého do neho. Na druhej strane musia byť tieto plyny schopné difundovať medzi časticami pôdy.
- 4. Relatívna kyslosť (pH). Väčšina rastlín a živočíchov vyžaduje takmer neutrálne pH 7,0; vo väčšine prírodné prostredie sú splnené životné podmienky.
- 5. Soľ a osmotický tlak. Pre normálny život musia bunky živého organizmu obsahovať určité množstvo vody, t.j. vyžadovať vodná bilancia. Samy však nie sú schopné aktívne čerpať ani odčerpávať vodu. Ich vodná bilancia je regulovaná pomerom - koncentráciou solí s vonkajšími a vnútorné strany z bunkovej membrány. Molekuly vody sú priťahované iónmi soli. Bunková membrána bráni prechodu iónov a voda cez ňu rýchlo prechádza v smere ich väčšej koncentrácie. Tento jav sa nazýva osmóza.
Bunky riadia svoju vodnú rovnováhu reguláciou vnútornej koncentrácie solí a voda prúdi dovnútra a von osmózou. Ak je koncentrácia soli mimo bunky príliš vysoká, voda sa nemôže absorbovať. Navyše pôsobením osmózy bude vytiahnutý z bunky, čo povedie k dehydratácii a smrti rastliny. Vysoko slané pôdy sú prakticky bez života púšte.
Obyvatelia pôdy. Heterogenita pôdy vedie k tomu, že pre organizmy rôzne veľkosti pôsobí ako iné médium.
Pre malé pôdne živočíchy, ktoré sú zjednotené pod názvom mikrofauna(protozoá, vírniky, tardigrady, háďatká a pod.), pôda je sústavou mikrorezervoárov. V podstate toto vodné organizmy. Žijú v pôdnych póroch naplnených gravitačnou alebo kapilárnou vodou a časť ich života môže byť podobne ako mikroorganizmy v adsorbovanom stave na povrchu častíc v tenkých vrstvách filmovej vlhkosti. Mnohé z týchto druhov žijú v bežných vodných útvaroch. Pôdne formy sú však oveľa menšie ako sladkovodné a navyše sa do nich dostávajú nepriaznivé podmienky prostredia vylučujú na povrch tela hustú schránku - cysta(lat. cista - škatuľka), chrániace ich pred vysušením, vystavením škodlivé látky atď. Súčasne sa spomaľujú fyziologické procesy, zvieratá sa stávajú nehybnými, nadobúdajú zaoblený tvar, prestávajú jesť a telo upadá do stavu latentného života (encystovaný stav). Ak sa encystovaný jedinec opäť ocitne v priaznivých podmienkach, dochádza k excystácii; zviera opustí cystu, zmení sa na vegetatívnu formu a obnoví aktívny život.
Pre vzdušníkov o niečo väčších živočíchov sa pôda javí ako systém plytkých jaskýň. Takéto zvieratá sú zoskupené pod názvom mezofauna. Veľkosti zástupcov pôdnej mezofauny sa pohybujú od desatín do 2-3 mm. Do tejto skupiny patria najmä článkonožce: početné skupiny kliešte, primárny bezkrídly hmyz (napríklad dvojchvostý hmyz), malé druhy okrídleného hmyzu, stonožky symphyla atď.
Väčšie pôdne živočíchy s veľkosťou tela od 2 do 20 mm sa nazývajú zástupcovia makro fauna. Sú to larvy hmyzu, stonožky, enchytreidy, dážďovky a iné.Pre nich je pôda hustým médiom, ktoré poskytuje značnú mechanickú odolnosť pri pohybe.
Megafauna pôdy sú veľké vykopávky, najmä z radov cicavcov. Množstvo druhov trávi celý svoj život v pôde (potkany krtonožky, hraboše krtonožky, krtkovia vačkovcov z Austrálie atď.). V pôde vytvárajú celé systémy priechodov a dier. Vzhľad a anatomické vlastnosti týchto zvierat odzrkadľuje ich adaptabilitu na podzemný životný štýl. Majú nedostatočne vyvinuté oči, kompaktné, valkovité telo s krátkym krkom, krátkou hustou srsťou, silné kopavé končatiny so silnými pazúrmi.
Okrem stálych obyvateľov pôdy možno medzi veľkými zvieratami rozlíšiť veľkú ekologickú skupinu. obyvatelia nory(sysle, svište, jerboy, králiky, jazvece a pod.). Živia sa na povrchu, ale množia sa, hibernujú, odpočívajú a unikajú nebezpečenstvu v pôde.
Pre množstvo ekologických vlastností je pôda prechodným médiom medzi vodou a pôdou. Vodnému prostrediu sa pôda približuje teplotným režimom, zníženým obsahom kyslíka v pôdnom vzduchu, jej nasýtenosťou vodnou parou a prítomnosťou vody v iných formách, prítomnosťou solí a organických látok v pôdnych roztokoch, resp. schopnosť pohybovať sa v troch rozmeroch.
Pôda sa približuje k ovzdušiu prítomnosťou pôdneho vzduchu, hrozbou vysychania v horných horizontoch, pomerne prudkými zmenami teplotný režim povrchové vrstvy.
Stredné ekologické vlastnosti pôdy ako biotopu pre zvieratá naznačujú, že pôda zohrávala osobitnú úlohu vo vývoji živočíšneho sveta. Pre mnohé skupiny, najmä článkonožce, slúžila pôda ako médium, cez ktoré spočiatku vodný život dokázali prejsť na pozemský spôsob života a dobyť krajinu. Túto cestu evolúcie článkonožcov dokázali práce M.S. Gilyarov (1912-1985).
Tabuľka 1.1 ukazuje Porovnávacie charakteristiky abiotické prostredia a prispôsobenie živých organizmov im.
Charakteristika abiotického prostredia a adaptácia živých organizmov na ne
Tabuľka 1.1
|
streda |
Charakteristický |
Prispôsobenie tela prostrediu |
|
Najstaršie. Osvetlenie klesá s hĺbkou. Pri potápaní sa na každých 10 m zvýši tlak o jednu atmosféru. Nedostatok kyslíka. Stupeň slanosti sa zvyšuje od sladkej vody po more a oceán. Relatívne homogénne (homogénne) v priestore a stabilné v čase |
Zjednodušený tvar tela, vztlak, sliznice, rozvoj vzduchových dutín, osmoregulácia |
|
|
Pôda |
Vytvorené živými organizmami. Bol zvládnutý súčasne s prostredím zem-vzduch. Nedostatok alebo úplná absencia svetla. Vysoká hustota. Štvorfázové (fázy: pevné, kvapalné, plynné, živé organizmy). Heterogénne (heterogénne) v priestore. V čase sú podmienky stálejšie ako v prostredie zem-vzduch biotopov, ale dynamickejšie ako vo vode a organizme. Najbohatší biotop v živých organizmoch |
Tvar tela je valký (hladký, zaoblený, valcovitý alebo vretenovitý), sliznice alebo hladký povrch, niektoré majú rypací aparát, vyvinuté svalstvo. Mnohé skupiny sa vyznačujú mikroskopickými alebo malými rozmermi ako adaptácia na život vo filmovej vode alebo vo vzduchových póroch. |
|
Zem-vzduch |
Riedke. Množstvo svetla a kyslíka. heterogénne v priestore. Časom veľmi dynamické |
Vývoj nosnej kostry, mechanizmy regulácie hydrotermálneho režimu. Uvoľnenie sexuálneho procesu z tekutého média |
Otázky a úlohy na sebaovládanie
- 1. Uveďte štrukturálne prvky pôdy.
- 2. Čo vlastnosti Pôdy ako biotopy poznáte?
- 3. Aké prvky a zlúčeniny sú biogény?
- 4. Prejdite prstom komparatívna analýza vodné, pôdne a pôdo-vzduchové biotopy.
Pôda ako biotop.
| Názov parametra | Význam |
| Predmet článku: | Pôda ako biotop. |
| Rubrika (tematická kategória) | Ekológia |
Pôda je voľná, tenká povrchová vrstva pôdy v kontakte so vzduchom. Napriek svojej nepatrnej hrúbke hrá táto škrupina Zeme zásadnú úlohu pri šírení života. Pôda nie je len pevné teleso, ako väčšina hornín litosféry, ale komplexný trojfázový systém, v ktorom sú pevné častice obklopené vzduchom a vodou. Je prestúpená dutinami naplnenými zmesou plynov a vodných roztokov a v súvislosti s tým sa v nej vytvárajú mimoriadne rozmanité podmienky priaznivé pre život mnohých mikro- a makroorganizmov. V pôde sú výkyvy teplôt v porovnaní s povrchovou vrstvou vzduchu vyhladené a prítomnosť podzemnej vody a prenikanie zrážok vytvárajú zásoby vlahy a poskytujú vlahový režim medzi vodným a suchozemským prostredím. V pôde sa sústreďujú zásoby organických a minerálnych látok dodávaných odumierajúcou vegetáciou a mŕtvolami zvierat. To všetko určuje vysokú nasýtenosť pôdy životom.
Hlavná prednosť pôdne prostredie - neustály prísun organickej hmoty najmä v dôsledku odumierajúcich rastlín a padajúcich listov. Je cenným zdrojom energie pre baktérie, huby a mnohé živočíchy, v tomto smere je pôda najviac nasýteným prostredím životom.
Pre malé pôdne živočíchy, ktoré sú zjednotené pod názvom mikrofauna(protozoá, vírniky, tardigrady, háďatká a pod.), pôda - ϶ᴛᴏ systém mikrorezervoárov. V podstate sú to vodné organizmy. Οʜᴎ žijú v pôdnych póroch naplnených gravitačnou alebo kapilárnou vodou a časť života môže byť, podobne ako mikroorganizmy, v adsorbovanom stave na povrchu častíc v tenkých vrstvách filmovej vlhkosti. Mnohé z týchto druhov žijú v bežných vodných útvaroch. Kým sladkovodné améby majú veľkosť 50-100 mikrónov, pôdne len 10-15. Zástupcovia bičíkovcov sú obzvlášť malí, často len 2–5 mikrónov. Pôdne nálevníky majú tiež trpasličie veľkosti a navyše môžu výrazne zmeniť tvar tela.
Pre vzdušníkov o niečo väčších živočíchov sa pôda javí ako systém plytkých jaskýň.
Hostené na ref.rf
Takéto zvieratá sú zoskupené pod názvom mezofauna. Veľkosti zástupcov mezofauny pôd sú od desatín do 2-3 mm. Do tejto skupiny patria hlavne článkonožce: početné skupiny kliešťov, primárny bezkrídly hmyz.Nemajú špeciálne úpravy na kopanie. Οʜᴎ sa plazí po stenách pôdnych dutín pomocou končatín alebo červovitého zvíjania.
Megafauna pôdy - ϶ᴛᴏ veľké vykopávky, najmä z radov cicavcov. Množstvo druhov strávi celý svoj život v pôde (krtky, krtky).
Pôda ako biotop. - pojem a druhy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Pôda ako biotop." 2017, 2018.
Vlastnosti pôdy ako ekologický faktor (edafické faktory). Pôda je zbierka vysoko rozptýlených častíc, vďaka ktorým zrážok prenikajú do jej hĺbky a sú tam držané v kapilárnych systémoch. Samotné častice sa držia na povrchu ... .
Vodný biotop. Vodný biotop je svojimi podmienkami výrazne odlišný od suchozemsko-vzdušného. Voda sa vyznačuje vysokou hustotou, nižším obsahom kyslíka, výraznými poklesmi tlaku, teplotnými podmienkami, zložením solí, plynom ... .
Pôdne prostredie zaujíma medzipolohu medzi vodným prostredím a prostredím zem-vzduch. Teplotný režim, nízky obsah kyslíka, nasýtenie vlhkosťou, prítomnosť značného množstva solí a organických látok približujú pôdu vodnému prostrediu. A prudké zmeny teplotného režimu, vysychanie, nasýtenie vzduchom vrátane kyslíka približujú pôdu k životnému prostrediu zem-vzduch.
Pôda je sypká povrchová vrstva pôdy, ktorá je zmesou minerálnych látok získaných rozpadom hornín pod vplyvom fyzikálnych a chemických činidiel a špeciálnych organických látok vznikajúcich rozkladom rastlinných a živočíšnych zvyškov biologickými činiteľmi. V povrchových vrstvách pôdy, kam sa dostávajú najčerstvejšie odumreté organické látky, žije množstvo deštruktívnych organizmov - baktérie, huby, červy, najmenšie článkonožce a pod.. Ich činnosť zabezpečuje rozvoj pôdy zhora, pričom fyzikálne a chemické ničenie horninového podložia prispieva k tvorbe pôdy zospodu.
Ako životné prostredie sa pôda vyznačuje množstvom vlastností: vysokou hustotou, nedostatkom svetla, zníženou amplitúdou teplotných výkyvov, nedostatkom kyslíka a relatívne vysokým obsahom oxidu uhličitého. Okrem toho sa pôda vyznačuje voľnou (poréznou) štruktúrou substrátu. Existujúce dutiny sú vyplnené zmesou plynov a vodných roztokov, čo určuje extrémne širokú škálu podmienok pre život mnohých organizmov. V priemere existuje viac ako 100 miliárd buniek prvokov, milióny vírnikov a tardigradov, desiatky miliónov háďatiek, státisíce článkonožcov, desiatky a stovky dážďoviek, mäkkýšov a iných bezstavovcov, stovky miliónov baktérií, mikroskopické huby (aktinomycéty), riasy a iné mikroorganizmy. Celá populácia pôdy - edafobionti (edaphobius, z gréckeho edaphos - pôda, bios - život) sa navzájom ovplyvňujú, tvoria akýsi biocenotický komplex, aktívne sa podieľajú na tvorbe samotného prostredia pôdneho života a zabezpečujú jeho úrodnosť. Druhy obývajúce pôdne prostredie života sa nazývajú aj pedobionty (z gréckeho paidos - dieťa, t. j. prechádzajúce štádiom lariev vo svojom vývoji).
Zástupcovia edafóbia v procese evolúcie vyvinuli zvláštne anatomické a morfologické znaky. Zvieratá majú napríklad valkovitý tvar tela, malú veľkosť, relatívne silnú kožu, kožné dýchanie, zmenšenie očí, bezfarebnú kožu, saprofágiu (schopnosť živiť sa zvyškami iných organizmov). Okrem toho je spolu s aerobicitou široko zastúpená anaeróbnosť (schopnosť existovať v neprítomnosti voľného kyslíka).
Pôdny biotop, ktorého vlastnosti budú diskutované v našom článku, je základom života mnohých organizmov. Ako môže človek existovať v neprítomnosti svetla a Vysoké číslo oxid uhličitý? Poďme na to spolu.
Enviromentálne faktory
V prostredí je každý živý organizmus nevyhnutne ovplyvnený množstvom podmienok. Nazývajú sa environmentálne faktory. Medzi nimi špeciálna skupina zostaviť komponenty neživej prírode. Ide o abiotické faktory. Patria sem ukazovatele teploty vody a vzduchu, tlaku, chemického zloženia atmosféry, typu pôdy.
Biotické faktory sa spájajú rôzne formy vzťahy medzi organizmami. Môžu byť neutrálne, vzájomne prospešné alebo antagonistické. V súčasnej fáze nadobudol osobitný význam antropogénne faktory. To všetko sú formy ľudskej ekonomickej činnosti.
Biotopy organizmov
Každý druh je prispôsobený určitým podmienkam existencie. Ich kombinácia sa nazýva biotop. Celkovo sú štyri. Ide o pôdu-vzduch, vodu, pôdu a iné organizmy. Každý z nich má svoje vlastné charakteristiky. Charakteristické sú napríklad vysoká merná tepelná kapacita, mierne kolísanie teploty vodné prostredie. Pre pôdu sú charakteristické úplne iné ukazovatele.
čo je pôda?
Začnime s definíciou pojmu. Pôda sa nazýva horná sypká úrodná.Jej štruktúru predstavujú ílovité častice, zrnká piesku a organická hmota - humus. Medzi nimi sú dutiny, ktoré sú naplnené vodou alebo vzduchom. Hĺbka pôdneho biotopu, ktorého vlastnosti zvažujeme, je niekoľko metrov.
Charakteristika pôdneho biotopu: tabuľka
Ako vidíte, pôda je pomerne dynamický systém. Postupom času sa vrstvy vzájomne premieňajú a nahrádzajú.
Pôdny biotop: charakteristika
Horná vrstva litosféry má množstvo jedinečných vlastností. Pôdny biotop, ktorého povaha podmienok je relatívne konštantná, má tieto vlastnosti:
- Vysoká hustota, ktorá sťažuje pohyb organizmov.
- Prítomnosť svetla iba v horných vrstvách, čo umožňuje existenciu niektorých druhov rias.
- Menšie teplotné výkyvy.
- Zvýšený obsah oxidu uhličitého, ktorý je produktom dýchania koreňov rastlín, húb a živočíchov.
- Trvalá prítomnosť vody, ktorej hladina je určená klimatické podmienky a počet obyvateľov.
- Prítomnosť mnohodruhových spoločenstiev organizmov a ich zvyškov.
miestnych obyvateľov
Kto môže žiť v takýchto podmienkach? Koreňové systémy a rastliny sa nachádzajú v hornej vrstve pôdy. Vyskytujú sa tu lišajníky, sinice, zelené a rozsievky. Najmä veľa z nich na povrchu pôdy, kde sú najpriaznivejšie podmienky pre fotosyntézu.
Ale huby a baktérie obývajú celú hrúbku pôdy. Zo zvierat sú prvoky, annelids a okrúhle červy, ulitníky. Pôdne stavovce sú krtky, krtky, piskory.
Niektoré zvieratá strávia v tomto prostredí len určitú etapu svojho života. Napríklad chrobáky kladú svoje larvy do pôdy. A ako sa vyvíjajú, presúvajú sa do prostredia zem-vzduch. Hlodavce tu znášajú nepriaznivé podmienky – sucho či chlad.
Spôsoby adaptácie
K vlastnostiam pôdneho biotopu patria aj vlastnosti organizmov, ktoré ho obývajú. Každý druh sa tomu prispôsobil po svojom. Keďže pohyb v pôde je náročný, jeho obyvatelia majú červovitý alebo zaoblený tvar tela. V pôde sa dá pohybovať dvoma spôsobmi. Dážďovky ho teda prenesú cez tráviacu trubicu. Ale cicavce majú končatiny typu nory. U krtkov a krtkov sú orgány zraku nedostatočne vyvinuté a u niektorých druhov sú úplne zarastené. Vo svojich mnohých pohyboch sa takéto zvieratá pohybujú pomocou iných zmyslov - hmatu a čuchu.
Keďže zvieratá sú počas pohybu neustále vystavené treniu o pevné častice, ich kryty sú odolné a pružné. Zároveň sa voda vyparuje cez kutikulu pôdneho hmyzu, čo je veľmi dôležité v podmienkach vysokej vlhkosti. Molekuly kyslíka sa nachádzajú medzi pevnými časticami, takže väčšina pôdnych živočíchov dýcha celým povrchom tela.
Charakteristiky pôdneho biotopu sú teda stručne reprezentované nasledujúcimi vlastnosťami:
- Je to horná vrstva litosféry, ktorá má plodnosť.
- Skladá sa z pevných častíc a humusu, medzi ktorými sú molekuly vody a vzduchu.
- Líši sa stálosťou podmienok.
- Hlavné abiotické faktory pre toto prostredie sú nedostatok svetla, vysoký obsah oxidu uhličitého, vysoká hustota.
PLÁN PREDNÁŠOK
1. všeobecné charakteristiky pôdy
2. Pôdna organická hmota
3. Vlhkosť a prevzdušňovanie
4. Environmentálne skupiny pôdne organizmy
1. Všeobecná charakteristika pôdy
Pôda je najdôležitejšou zložkou každého ekologický systém pôda, na základe ktorej prebieha vývoj rastlinných spoločenstiev, ktoré zase tvoria základ potravinové reťazce všetky ostatné organizmy, ktoré tvoria ekologické systémy Zeme, jej biosféru. Ľudia tu nie sú výnimkou: blahobyt každej ľudskej spoločnosti je určený dostupnosťou a stavom pôdnych zdrojov, úrodnosťou pôdy.
Medzitým sa počas historického času na našej planéte stratilo až 20 miliónov km 2 poľnohospodárskej pôdy. Na každého obyvateľa Zeme dnes pripadá v priemere len 0,35- 0,37 ha , pričom v 70. rokoch bola táto hodnota 0,45- 0,50 ha . Ak sa súčasná situácia nezmení, tak o storočie sa pri takejto miere straty celková plocha pôdy vhodnej na poľnohospodárstvo zníži z 3,2 na 1 miliardu hektárov.
V.V. Dokuchaev identifikoval 5 hlavných pôdotvorných faktorov:
1. klíma;
2. materská hornina (geologický podklad);
3. topografia (reliéf);
4. živé organizmy;
5. čas.
V súčasnosti možno ďalší faktor tvorby pôdy nazvať ľudskou činnosťou.
Tvorba pôdy začína primárnou sukcesiou, ktorá sa prejavuje fyzikálnym a chemickým zvetrávaním, ktoré vedie k uvoľňovaniu z povrchu materských hornín, ako sú bazalty, ruly, žuly, vápence, pieskovce a bridlice. Táto vrstva zvetrávania je postupne kolonizovaná mikroorganizmami a lišajníkmi, ktoré premieňajú substrát a obohacujú ho o organickú hmotu. V dôsledku činnosti lišajníkov sa v primárnej pôde hromadia najdôležitejšie prvky výživy rastlín ako fosfor, vápnik, draslík a iné. Rastliny sa teraz môžu usadiť na tejto primárnej pôde a vytvárať rastlinné spoločenstvá, ktoré určujú tvár biogeocenózy.
Postupne sa do procesu tvorby pôdy zapájajú hlbšie vrstvy zeme. Väčšina pôd má preto viac či menej výrazný vrstevnatý profil, rozdelený do pôdnych horizontov. V pôde sa usadzuje komplex pôdnych organizmov - edafón : baktérie, huby, hmyz, červy a hrabavé zvieratá. Edaphon a rastliny sa podieľajú na tvorbe pôdneho odpadu, ktorý cez ich telo prenášajú detritofágy - červy a larvy hmyzu.
Napríklad dážďovky na hektár pôdy spracujú ročne asi 50 ton pôdy.
Pri rozklade rastlinného odpadu vznikajú humínové látky - slabé organické humínové a fulvové kyseliny - základ pôdneho humusu. Jeho obsah zabezpečuje štruktúru pôdy a dostupnosť minerálnych živín pre rastliny. Hrúbka vrstvy bohatej na humus určuje úrodnosť pôdy.
Zloženie pôdy zahŕňa 4 dôležité štrukturálne zložky:
1. minerálna báza (50-60% všeobecné zloženie pôda);
2. organická hmota (do 10%);
3. vzduch (15-20%);
4. voda (25-35 %).
Minerálny základ- anorganická zložka vytvorená z materskej horniny v dôsledku jej zvetrávania. Úlomky minerálov sa líšia veľkosťou (od balvanov po zrnká piesku a najmenšie čiastočky hliny). Je to skeletový materiál pôdy. Delí sa na koloidné častice (menej ako 1 mikrón), jemnú pôdu (menej ako 2 mm) a veľké úlomky. Mechanické a Chemické vlastnosti pôdy sú definované malými časticami.
Štruktúra pôdy je určená pomerným obsahom piesku a ílu v nej. Pôda, ktorá obsahuje piesok a hlinu v rovnakých množstvách, je najpriaznivejšia pre rast rastlín.
V pôde sa spravidla rozlišujú 3 hlavné horizonty, ktoré sa líšia mechanickými a chemickými vlastnosťami:
1. Horný humusovo-akumulačný horizont (A), v ktorej sa hromadí a premieňa organická hmota a z ktorej je časť zlúčenín odvádzaná premývacou vodou.
2. Vymývací horizont alebo iluviálny (B), kde sa ukladajú a premieňajú látky premyté zhora.
3. materská hornina alebo horizont (C), materiál, ktorý sa premieňa na pôdu.
V rámci každej vrstvy sa rozlišuje viac zlomkových horizontov, ktoré sa líšia svojimi vlastnosťami.
Hlavnými vlastnosťami pôdy sú ekologické prostredie sú jeho fyzikálna štruktúra, mechanické a chemické zloženie, kyslosť, redoxné podmienky, obsah organických látok, prevzdušnenie, vlhkosť a obsah vlhkosti. Rôzne kombinácie týchto vlastností tvoria mnoho druhov pôd. Na Zemi zaujíma vedúcu pozíciu z hľadiska prevalencie päť typologických skupín pôd:
1. predovšetkým pôdy vlhkých trópov a subtrópov červené pôdy a želtozemy , vyznačujúci sa bohatstvom minerálneho zloženia a vysokou mobilitou organických látok;
2. úrodné pôdy saván a stepí - černozem, gaštan a hnedá pôdy so silnou vrstvou humusu;
3. chudobné a extrémne nestabilné pôdy púští a polopúští patriacich do rôznych klimatických zón;
4. relatívne chudobné pôdy lesov mierneho pásma - podzolový, sod-podzolický, hnedý a sivé lesné pôdy ;
5. permafrostové pôdy, zvyčajne tenké, podzolické, močiar , gley , ochudobnený o minerálne soli so slabo vyvinutou humusovou vrstvou.
Na brehoch riek sú lužné pôdy;
Samostatnou skupinou sú soľné pôdy: slaniská, slaniská a atď. ktoré tvoria 25 % pôd.
Soľné močiare - pôdy neustále silne zvlhčené slanými vodami až po povrch, napríklad okolo horko-slaných jazier. V lete povrch slanísk vysychá a pokryje sa soľnou kôrou.
Ryža. Fyziologický roztok
Soľ olizuje - povrch nie je slaný, vrchná vrstva je vylúhovaná, bez štruktúry. Spodné horizonty sú zhutnené, nasýtené iónmi sodíka, po vysušení praskajú na stĺpy a bloky. Vodný režim nestabilné - na jar - stagnácia vlhkosti, v lete - silné sušenie.
2. Pôdna organická hmota
Každému typu pôdy zodpovedá určitá flóra, fauna a kombinácia baktérií – edafón. Odumierajúce alebo odumreté organizmy sa hromadia na povrchu a v pôde a vytvárajú pôdnu organickú hmotu tzv humus . Proces humifikácie začína zničením a rozomletím organickej hmoty stavovcami a potom je transformovaná hubami a baktériami. Medzi takéto zvieratá patrí fytofágy ktoré sa živia tkanivami živých rastlín, saprofágy konzumácia odumretej rastlinnej hmoty, nekrofágov kŕmenie mŕtvolami zvierat, koprofágy ničenie zvieracích exkrementov. Všetky tvoria komplexný systém tzv saprofil zvierací komplex .
Humus sa líši v type, forme a povahe svojich základných prvkov, ktoré sa delia na humínové a nehumické látok. Nehumínové látky sa tvoria zo zlúčenín nachádzajúcich sa v rastlinných a živočíšnych tkanivách, ako sú bielkoviny a sacharidy. Pri rozklade týchto látok sa uvoľňuje oxid uhličitý, voda, amoniak. Používa sa vytvorená energia pôdne organizmy. V tomto prípade dochádza k úplnej mineralizácii živín. Humínové látky sa v dôsledku životnej aktivity mikroorganizmov spracovávajú na nové, zvyčajne vysokomolekulárne zlúčeniny - humínové kyseliny alebo fulvokyseliny .
Humus sa delí na živný, ktorý sa ľahko spracováva a slúži ako zdroj výživy pre mikroorganizmy, a udržateľný, ktorý plní fyzikálne a chemické funkcie, kontroluje rovnováhu živín, množstvo vody a vzduchu v pôde. Humus pevne lepí minerálne častice pôdy a zlepšuje jej štruktúru. Štruktúra pôdy závisí aj od množstva zlúčenín vápnika. Rozlišujú sa tieto pôdne štruktúry:
1. múčny,
2. práškový,
3. zrnitý
4. orieškový,
5. hrudkovitý
6. ílovitý.
Tmavá farba humusu prispieva k lepšiemu prehrievaniu pôdy a jej vysokej vlhkosti - k zadržiavaniu vody v pôde.
Hlavnou vlastnosťou pôdy je jej úrodnosť, t.j. schopnosť poskytnúť rastlinám vodu, minerálne soli, vzduch. Hrúbka humusovej vrstvy určuje úrodnosť pôdy.
3. Vlhkosť a prevzdušňovanie
Pôdna voda sa delí na:
1. gravitačný
2. hygroskopický,
3. kapilárnej
4. parný
Gravitačná voda – mobilná, je hlavným typom mobilnej vody, vypĺňa široké medzery medzi časticami pôdy, vplyvom gravitácie presakuje dole, až kým nedosiahne podzemnú vodu. Rastliny ho ľahko absorbujú.
Hygroskopická voda v pôde je zadržiavaná vodíkovými väzbami okolo jednotlivých koloidných častíc vo forme tenkého, pevne spojeného filmu. Uvoľňuje sa len pri teplote 105 - 110 o C a pre rastliny je prakticky nedostupný. Množstvo hygroskopickej vody závisí od obsahu koloidných častíc v pôde. V hlinitých pôdach je to až 15%, v piesočnatých - 5%.
Nahromadením množstva hygroskopickej vody prechádza do kapilárnej vody, ktorú v pôde zadržiavajú sily povrchového napätia. Kapilárna voda ľahko vystupuje na povrch pórmi z podzemnej vody, ľahko sa odparuje a je voľne prijímaná rastlinami.
Parná vlhkosť zaberá všetky póry bez vody.
Dochádza k neustálej výmene pôdy, podzemných a povrchových vôd, pričom sa mení jej intenzita a smer v závislosti od klímy a ročných období.
Všetky póry zbavené vlhkosti sú vyplnené vzduchom. Na ľahkých (piesočnatých) pôdach je prevzdušnenie lepšie ako na ťažkých (hlinitých). Vzdušný režim a vlhkostný režim súvisia s množstvom zrážok.
4. Ekologické skupiny pôdnych organizmov
V priemere pôda obsahuje 2-3 kg/m 2 živých rastlín a živočíchov, alebo 20-30 t/ha. Zároveň v mierneho pásma korene rastlín sú 15 t / ha, hmyz 1 t, dážďovky - 500 kg, háďatká - 50 kg, kôrovce - 40 kg, slimáky, slimáky - 20 kg, hady, hlodavce - 20 gk, baktérie - 3 t, huby - 3 t , aktinomycéty - 1,5 t, prvoky - 100 kg, riasy - 100 kg.
Heterogenita pôdy vedie k tomu, že pre rôzne organizmy pôsobí ako odlišné prostredie. Podľa stupňa spojenia s pôdou ako biotopom zvierat zoskupené do 3 skupín:
1. Geobionti – živočíchy trvalo žijúce v pôde (dážďovky, primárny bezkrídly hmyz).
2. Geofyly – živočíchy, ktorých časť kolobehu nevyhnutne prebieha v pôde (väčšina hmyzu: kobylky, množstvo chrobákov, stonožky).
3. geoxény – zvieratá, ktoré príležitostne navštívia pôdu za účelom dočasného úkrytu alebo útočiska (šváby, mnohé hemiptera chrobáky, hlodavce a iné cicavce).
V závislosti od veľkosti pôdy možno obyvateľov rozdeliť do nasledujúcich skupín.
1. Mikrobiotyp , mikrobiota - pôdne mikroorganizmy, hlavný článok v detritovom reťazci, medzičlánok medzi rastlinnými zvyškami a pôdnymi živočíchmi. Sú to zelené, modrozelené riasy, baktérie, huby, prvoky. Pôda je pre nich sústavou mikrozásobníkov. Žijú v pôdnych póroch. Schopný tolerovať mrazivú pôdu.
3. Makrobiotyp , makrobiota - veľké pôdne živočíchy do veľkosti 20 mm (larvy hmyzu, stonožky, dážďovky atď.). pôda pre nich je husté médium, ktoré poskytuje silnú mechanickú odolnosť pri pohybe. Pohybujú sa v pôde rozširovaním prírodných studní oddeľovaním pôdnych častíc alebo kopaním nových chodieb. V tomto ohľade vyvinuli úpravy na kopanie. Často existujú špecializované dýchacie orgány. Dýchajú aj kožou tela. Na zimu a v období sucha sa sťahujú do hlbokých vrstiev pôdy.
4. Megabiotyp , megabiota - veľké piskory, väčšinou cicavce. Mnohé z nich strávia celý život v pôde (zlaté krtky, krtonožce, zokory, krtkovia Eurázie, vačkovce austrálske, krtokrysy atď.). V pôde položia systém otvorov, priechodov. Majú nedostatočne vyvinuté oči, kompaktné, valkovité telo s krátkym krkom, krátkou hustou srsťou, silné kompaktné končatiny, hrabavé končatiny, silné pazúry.
5. Obyvatelia dier - jazvece, svište, sysle, jerboy atď. Živia sa na povrchu, rozmnožujú sa, hibernujú, odpočívajú, spia a unikajú pred nebezpečenstvom v pôdnych norách. Stavba je typická pre suchozemské, majú však úpravy nôr - silné pazúry, silné svaly na predných končatinách, úzku hlavu, malé ušnice.
6. Psammofilovia - obyvateľov piesku. Majú zvláštne končatiny, často vo forme „lyží“, pokryté dlhými vlasmi, nadržanými výrastkami (sysle s tenkými pazúrmi, chocholatý jerboa).
7. Gallofili - obyvatelia slaných pôd. Majú úpravy na ochranu pred prebytočnými soľami: husté kryty, zariadenia na odstraňovanie solí z tela (larvy púštnych chrobákov).
8. Rastliny sú rozdelené do skupín v závislosti od požiadaviek na úrodnosť pôdy.
9. Eutotrofné alebo eutrofické - rastú na úrodných pôdach.
10. Mezotrofný – menej náročné pôdy.
11. Oligotrofný – spokojný malé množstvo živín.
12. V závislosti od náročnosti rastlín na jednotlivé pôdne mikroelementy sa rozlišujú nasledujúce skupiny.
13. Nitrofily - náročné na prítomnosť dusíka v pôde, usadzujú sa tam, kde sú dodatočné zdroje dusíka - čistiace rastliny (maliny, chmeľ, svlažca), odpadky (žihľava, dážďovníky), pasienky.
14. kalciofili - náročný na prítomnosť vápnika v pôde, usadzujte sa na karbonátových pôdach (papuča pani, smrekovec sibírsky, buk, jaseň).
15. kalciové fóby - rastliny, ktoré sa vyhýbajú pôdam s vysokým obsahom vápnika (sphagnus, močiare, vres, breza bradavičnatá, gaštan).
16. V závislosti od požiadaviek na pH pôdy sú všetky rastliny rozdelené do 3 skupín.
17. acidofilov - rastliny, ktoré uprednostňujú kyslé pôdy (vres, bielobradý, šťaveľ, šťaveľ malý).
18. Basifyly - rastliny, ktoré uprednostňujú zásadité pôdy (podbeľ, horčica poľná).
19. Neutrofily - rastliny, ktoré uprednostňujú neutrálne pôdy (pastička lúčna, kostrava lúčna).
Rastliny, ktoré rastú v zasolených pôdach, sa nazývajú halofyty ( európsky soleros, hrboľatý sarsazan) a rastliny, ktoré neznesú nadmernú slanosť - glykofyty . Halofyty majú vysoký osmotický tlak, ktorý umožňuje využitie pôdnych roztokov, sú schopné uvoľňovať prebytočné soli cez listy alebo ich akumulovať vo svojom tele.
Rastliny prispôsobené na sypké piesky sú tzv psamofyty . Sú schopné vytvárať adventívne korene, keď sú pokryté pieskom, na koreňoch sa vytvárajú adventívne púčiky, keď sú obnažené, často majú vysokú rýchlosť rastu výhonkov, lietajúce semená, silné kryty, majú vzduchové komory, padáky, vrtule - zariadenia na nezaspať s pieskom. Niekedy sa celá rastlina dokáže odtrhnúť od zeme, vyschnúť a spolu so semenami ju vietor odnesie na iné miesto. Sadenice rýchlo klíčia a hádajú sa s dunou. Existujú úpravy na toleranciu sucha - koreňové kryty, korkovitosť koreňov, silný vývoj bočných koreňov, bezlisté výhonky, xeromorfné olistenie.
Rastliny, ktoré rastú v rašeliniskách, sú tzv oxylofyty . Sú prispôsobené vysokej kyslosti pôdy, silnej vlhkosti, anaeróbnym podmienkam (ledum, rosička, brusnice).
Rastliny, ktoré žijú na skalách, skalách, sutina patria medzi litofyty. Spravidla ide o prvých osadníkov na skalnatých povrchoch: autotrofné riasy, šupinaté lišajníky, listové lišajníky, machy, litofyty z vyšších rastlín. Nazývajú sa štrbinové rastliny - chasmophytes . Napríklad saxifrage, borievka, borovica.
