ev Ev

Toprak ortamı. Toprak habitat özellikleri

Toprak, toprakla temas halinde gevşek, ince bir yüzey tabakasıdır. hava ortamı. Onun en önemli özelliği doğurganlık, onlar. bitkilerin büyümesini ve gelişmesini sağlama yeteneği. Toprak sadece katı bir cisim değil, katı parçacıkların hava ve su ile çevrelendiği karmaşık üç fazlı bir sistemdir. Bir gaz ve sulu çözelti karışımı ile doldurulmuş boşluklarla nüfuz eder ve bu nedenle içinde birçok mikro ve makro organizmanın yaşamı için uygun olan son derece çeşitli koşullar oluşur. Toprakta, sıcaklık dalgalanmaları, toprakla karşılaştırıldığında yumuşatılır. yüzey katmanı hava ve yeraltı suyunun varlığı ve yağışın nüfuz etmesi nem rezervleri yaratır ve su ile su arasında bir ara madde sağlar. karasal ortam nem modu. Toprak, ölmekte olan bitki örtüsü ve hayvan leşleri tarafından sağlanan organik ve mineral madde rezervlerini yoğunlaştırır (Şekil 1.3).

Pirinç. 1.3.

Toprak yapısı ve fiziko-kimyasal özellikleri bakımından heterojendir. Topraktaki koşulların heterojenliği en çok dikey yönde belirgindir. Derinlikle birlikte, toprak sakinlerinin yaşamını etkileyen en önemli çevresel faktörlerin bir kısmı çarpıcı biçimde değişir. Her şeyden önce, bu toprağın yapısını ifade eder. İçinde morfolojik ve kimyasal özelliklerde farklılık gösteren üç ana ufuk ayırt edilir (Şekil 1.4): 1) içinde üst humus birikimli ufuk A, organik madde ve bileşiklerin hangi kısmından yıkama suyu ile yıkanır; 2) yukarıdan yıkanan maddelerin çökeldiği ve dönüştürüldüğü intrüzyon horizonu veya illuvial B ve 3) materyali toprağa dönüştürülen ana kaya veya horizon C.

Sadece toprak yüzeyinde kesme sıcaklığındaki dalgalanmalar. Burada, yerdeki hava katmanından bile daha güçlü olabilirler. Bununla birlikte, her santimetre derinliğinde, günlük ve mevsimsel sıcaklık değişiklikleri, 1-1.5 m derinlikte giderek daha az görünür hale geliyor.

Pirinç. 1.4.

Tüm bu özellikler, topraktaki çevresel koşulların büyük heterojenliğine rağmen, özellikle hareketli organizmalar için oldukça istikrarlı bir ortam görevi görmesine yol açar. Bütün bunlar, toprağın yaşamla yüksek doygunluğunu belirler.

toprakta konsantre kök sistemleri toprak bitkileri. Bitkilerin hayatta kalabilmesi için, bir habitat olarak toprağın mineral besin, su ve oksijen ihtiyaçlarını karşılaması gerekirken, pH değerleri önemlidir (bağıl asitlik ve tuzluluk (tuz konsantrasyonu).

1. Mineral besinler ve toprağın bunları tutma yeteneği. Bitkiler, bitkilerini beslemek için aşağıdaki mineral besin maddelerine ihtiyaç duyarlar. (biyojenler), nitratlar gibi (N0 3), fosfatlar ( Р0 3 4),

potasyum ( İle+) ve kalsiyum ( Ca 2+). Atmosferden oluşan azot bileşikleri hariç N2 bu elementin dolaşımı sırasında, tüm mineral biyojenler başlangıçta dahil edilir. kimyasal bileşim kayalar silikon, alüminyum ve oksijen gibi "besinsel olmayan" elementlerle birlikte. Ancak bu biyojenler, kaya yapısında sabit oldukları sürece bitkiler tarafından erişilemez. Biyojen iyonlarının daha az bağlı bir duruma veya sulu bir çözeltiye geçmesi için kayanın yok edilmesi gerekir. dedikleri cins anne, doğal ayrışma ile yok edilir. Besin iyonları salındığında, bitkiler için kullanılabilir hale gelirler. Besinlerin orijinal kaynağı olan ayrışma, bitkilerin normal gelişimini sağlamak için hala çok yavaş bir süreçtir. Doğal ekosistemlerde, besinlerin ana kaynağı, hayvanların çürüyen detritus ve metabolik atıklarıdır, yani. besin döngüsü.

Agroekosistemlerde, besinlerin doğadan kaçınılmaz olarak uzaklaştırılması hasatçünkü bunlar bitki materyalinin bir parçasıdır. Stokları eklenerek düzenli olarak yenilenir. gübreler.

2. Su ve su tutma kapasitesi. Topraktaki nem çeşitli hallerde bulunur:
1) bağlı (higroskopik ve film) toprak parçacıklarının yüzeyi tarafından sıkıca tutulur;
2) kılcal küçük gözenekler kaplar ve bunlar boyunca farklı yönlerde hareket edebilir;
3) yerçekimi daha büyük boşlukları doldurur ve yerçekiminin etkisi altında yavaşça aşağı sızar;
4) toprak havasında buhar bulunur.

Çok fazla yerçekimi nemi varsa, toprağın rejimi su kütlelerinin rejimine yakındır. Kuru toprakta sadece bağlı su kalır ve koşullar zemindekilere yaklaşır. Bununla birlikte, en kuru topraklarda bile, hava zeminden daha ıslaktır, bu nedenle toprağın sakinleri, kuruma tehdidine yüzeydekinden çok daha az duyarlıdır.

Bitkilerin yapraklarında, fotosentez sırasında karbondioksitin (CO 2) emildiği ve oksijenin (0 2) serbest bırakıldığı ince gözenekler vardır. Bununla birlikte, yaprağın içindeki ıslak hücrelerden su buharının dışarı çıkmasına da izin verirler. Bu su buharı kaybını telafi etmek için yapraklar denir. terleme bitki tarafından emilen tüm suyun en az %99'una ihtiyaç vardır; %1'den azı fotosenteze harcanır. Terleme kayıplarını telafi etmek için yeterli su yoksa, bitki solacaktır.

Açıkçası, yağmur suyu emilmek yerine toprağın yüzeyinden akarsa, yararlı olmayacaktır. Bu nedenle çok önemlidir süzülme, onlar. toprak yüzeyinden su emilimi. Çoğu bitkinin kökleri ona çok derinden nüfuz etmediğinden, birkaç santimetreden daha derine (ve küçük bitkiler için çok daha az derinliğe) sızan su erişilemez hale gelir. Bu nedenle, yağmurlar arasında bitkiler, bir sünger gibi toprağın yüzey tabakası tarafından tutulan su kaynağına bağlıdır. Bu hisse denir toprak su tutma kapasitesi. Ara sıra yağmur yağsa bile, iyi su tutma kapasitesine sahip topraklar, oldukça uzun bir kurak dönem boyunca bitki yaşamını sürdürmek için yeterli nemi depolayabilir.

Son olarak, topraktaki su temini sadece bitkiler tarafından kullanılması sonucu değil, aynı zamanda buharlaşma toprak yüzeyinden.

Bu nedenle, iyi sızma ve su tutma kapasitesine sahip toprak ve buharlaşma nedeniyle su kaybını azaltan örtü idealdir.

3. oksijen ve havalandırma. Büyümek ve besinleri emmek için kökler, hücresel solunum sırasında glikozun oksidasyonu tarafından üretilen enerjiye ihtiyaç duyar. Bu oksijen tüketir ve atık ürün olarak karbondioksit üretir. Bu nedenle oksijenin atmosferden toprağa difüzyonunun (pasif hareketinin) ve karbondioksitin tersine hareketinin sağlanması bir diğer önemli özelliktir. toprak ortamı. O arıyor havalandırma. Genellikle havalandırma, bitkilerin büyümesinde veya ölümlerinde yavaşlamaya yol açan iki durum tarafından engellenir: toprak sıkışması ve suyla doygunluk. Fok balığı Toprak parçacıklarının aralarındaki hava boşluğunun difüzyonun gerçekleşmesi için çok sınırlı hale geldiği yakınsama olarak adlandırılır. Su doygunluğu - aşırı sulamanın sonucu.

Bitkinin terleme sırasında kaybettiği su, topraktaki kılcal su rezervleri ile telafi edilmelidir. Bu rezerv yalnızca yağışın bolluğuna ve sıklığına değil, aynı zamanda toprağın suyu emme ve tutma yeteneğine ve ayrıca toprak parçacıkları arasındaki tüm boşluk suyla dolduğunda yüzeyinden doğrudan buharlaşmaya bağlıdır. Bu, bitkilerin "taşması" olarak adlandırılabilir.

Bitki köklerinin solunumu, ortamdan oksijenin emilmesi ve içine karbondioksit salınımıdır. Buna karşılık, bu gazların toprak parçacıkları arasında yayılabilmesi gerekir.

4. Bağıl asitlik (pH).Çoğu bitki ve hayvan, nötre yakın pH 7.0 gerektirir; çoğunlukla doğal ortamlar yaşam koşulları sağlanır.
5. Tuz ve ozmotik basınç. Normal bir yaşam için canlı bir organizmanın hücreleri belirli bir miktarda su içermelidir, yani. gerekmek su dengesi. Bununla birlikte, suyu aktif olarak pompalayamaz veya dışarı pompalayamazlar. Su dengesi, oran ile düzenlenir - harici ve iç taraflar hücre zarından. Su molekülleri tuz iyonlarına çekilir. Hücre zarı, iyonların geçişini engeller ve su, iyonların daha büyük konsantrasyonları yönünde hızla hareket eder. Bu fenomene ozmoz denir.

Hücreler, iç tuz konsantrasyonlarını düzenleyerek su dengesini kontrol eder ve su, ozmoz yoluyla içeri ve dışarı akar. Hücre dışındaki tuz konsantrasyonu çok yüksekse su emilemez. Ayrıca, ozmoz etkisi altında hücreden dışarı çekilecek ve bu da bitkinin dehidrasyonuna ve ölümüne yol açacaktır. Çok tuzlu topraklar pratik olarak cansız çöllerdir.

Toprak sakinleri. Toprak heterojenliği, organizmalar için farklı boyutlar farklı bir ortam görevi görür.

adı altında birleşen küçük toprak hayvanları için mikrofauna(protozoa, rotifer, tardigrad, nematod vb.), toprak bir mikro rezervuar sistemidir. Esasen, bu suda yaşayan organizmalar. Yerçekimi veya kılcal su ile dolu toprak gözeneklerinde yaşarlar ve yaşamlarının bir kısmı, mikroorganizmalar gibi, ince film nemi katmanlarındaki parçacıkların yüzeyinde adsorbe edilmiş bir durumda olabilir. Bu türlerin çoğu sıradan su kütlelerinde yaşar. Bununla birlikte, toprak formları tatlı su formlarından çok daha küçüktür ve ayrıca olumsuz koşullarçevre, vücutlarının yüzeyinde yoğun bir kabuk salgılarlar - kist(lat. cista - kutu), onları kurumaya, maruz kalmaya karşı korur zararlı maddeler vb. Aynı zamanda, fizyolojik süreçler yavaşlar, hayvanlar hareketsiz hale gelir, yuvarlak bir şekil alır, yemeyi bırakır ve vücut bir gizli yaşam durumuna (kistlenmiş bir durum) düşer. Kistlenmiş birey kendini tekrar uygun koşullarda bulursa, heyecan oluşur; hayvan kisti terk eder, vejetatif bir forma dönüşür ve aktif yaşama devam eder.

Biraz daha büyük hayvanların hava soluyanları için toprak, sığ mağaralardan oluşan bir sistem olarak görünür. Bu tür hayvanlar adı altında gruplandırılmıştır. mezofauna. Toprak mesofaunasının temsilcilerinin boyutları onda bir ila 2-3 mm arasında değişmektedir. Bu grup esas olarak eklembacaklıları içerir: sayısız grup keneler, birincil kanatsız böcekler (örneğin, iki kuyruklu böcekler), küçük kanatlı böcek türleri, kırkayak symphyla, vb.

Vücut boyutları 2 ila 20 mm arasında olan daha büyük toprak hayvanlarına temsilci denir. makro fauna. Bunlar böcek larvaları, kırkayaklar, enchytreids, solucanlar ve diğerleri Onlar için toprak, hareket sırasında önemli mekanik direnç sağlayan yoğun bir ortamdır.

megafauna topraklar, çoğunlukla memeliler arasında yapılan büyük kazılardır. Bazı türler tüm yaşamlarını toprakta geçirirler (köstebek fareleri, köstebek fareleri, Avustralya'nın keseli köstebekleri vb.). Toprakta tüm geçit ve delik sistemlerini yaparlar. Görünüm ve anatomik özellikler Bu hayvanların çoğu, oyuk açan bir yeraltı yaşam tarzına uyum sağlama yeteneklerini yansıtır. Az gelişmiş gözleri, kısa boyunlu kompakt, valky gövdesi, kısa kalın kürkü, güçlü pençeleri olan güçlü kazma uzuvları vardır.

Toprağın kalıcı sakinlerine ek olarak, büyük hayvanlar arasında büyük bir ekolojik grup ayırt edilebilir. yuva sakinleri(yer sincapları, dağ sıçanları, jerboalar, tavşanlar, porsuklar vb.). Yüzeyde beslenirler, ancak ürerler, kış uykusuna yatarlar, dinlenirler ve topraktaki tehlikeden kaçarlar.

Bir dizi ekolojik özellik için toprak, su ile toprak arasında bir ara ortamdır. Toprak, sıcaklık rejimi, toprak havasındaki oksijen içeriğinin azalması, su buharı ile doygunluğu ve diğer formlardaki suyun varlığı, toprak çözeltilerinde tuzların ve organik maddelerin varlığı ve topraktaki su ortamına daha yakın hale gelir. üç boyutlu hareket etme yeteneği.

Toprak havasının varlığı, üst ufuklarda kuruma tehdidi, oldukça keskin değişiklikler ile toprak hava ortamına daha yakın hale gelir. sıcaklık rejimi yüzey katmanları.

Hayvanlar için bir yaşam alanı olarak toprağın ara ekolojik özellikleri, toprağın hayvan dünyasının evriminde özel bir rol oynadığını göstermektedir. Birçok grup, özellikle eklembacaklılar için toprak, başlangıçta suda Yaşam karasal bir yaşam tarzına geçmeyi ve toprakları fethetmeyi başardılar. Eklembacaklıların bu evrim yolu, M.S. Gilyarov (1912-1985).

Tablo 1.1 gösterir karşılaştırmalı özellikler abiyotik ortamlar ve canlı organizmaların bunlara adaptasyonu.

Abiyotik ortamların özellikleri ve canlı organizmaların bunlara adaptasyonu

Tablo 1.1

Çarşamba	karakteristik	Vücudun çevreye adaptasyonu
	En eski. Aydınlatma derinlikle azalır. Dalışta her 10 metrede bir basınç bir atmosfer artar. Oksijen yetersizliği. Tuzluluk derecesi tatlı sulardan denizlere ve okyanuslara doğru artar. Uzayda nispeten homojen (homojen) ve zamanda kararlı	Aerodinamik vücut şekli, yüzdürme, mukoza zarları, hava boşluklarının gelişimi, ozmoregülasyon
Toprak	Canlı organizmalar tarafından yaratılmıştır. Yer-hava ortamı ile aynı anda hakim oldu. Işık eksikliği veya tamamen yokluğu. Yüksek yoğunluklu. Dört fazlı (fazlar: katı, sıvı, gaz, canlı organizmalar). Uzayda heterojen (heterojen). Zamanla, koşullar öncekinden daha sabittir. yer havası ortamı habitatlar, ancak su ve organizmadan daha dinamik. Canlı organizmaların en zengin habitatı	Vücut şekli valky (pürüzsüz, yuvarlak, silindirik veya iğ şeklinde), mukoza zarları veya pürüzsüz bir yüzeydir, bazılarının kazma aparatı, gelişmiş kasları vardır. Birçok grup, film suyundaki veya hava gözeneklerindeki yaşama adaptasyon olarak mikroskobik veya küçük boyutlarla karakterize edilir.
yer havası	Seyrek. Bol ışık ve oksijen. uzayda heterojen. Zaman içinde çok dinamik	Destekleyici iskeletin gelişimi, hidrotermal rejimin düzenleme mekanizmaları. Sıvı ortamdan cinsel sürecin serbest bırakılması

Öz kontrol için sorular ve görevler

1. Toprağın yapı elemanlarını listeleyiniz.
2. Ne özellikler Bildiğiniz habitat olarak topraklar?
3. Biyojenler hangi elementler ve bileşiklerdir?
4. Kaydır Karşılaştırmalı analiz su, toprak ve kara-hava habitatları.

Habitat olarak toprak.

Parametre adı	Anlam
Makale konusu:	Habitat olarak toprak.
Dereceli puanlama anahtarı (tematik kategori)	Ekoloji

Toprak, hava ile temas halinde olan gevşek, ince bir yüzey tabakasıdır. Önemsiz kalınlığına rağmen, Dünya'nın bu kabuğu yaşamın yayılmasında çok önemli bir rol oynamaktadır. Toprak, litosferdeki çoğu kaya gibi yalnızca katı bir cisim değil, katı parçacıkların hava ve su ile çevrili olduğu karmaşık üç fazlı bir sistemdir. Bir gaz karışımı ve sulu çözeltilerle dolu boşluklara nüfuz eder ve bununla bağlantılı olarak, içinde birçok mikro ve makro organizmanın yaşamı için uygun olan son derece çeşitli koşullar oluşur. Toprakta, sıcaklık dalgalanmaları, havanın yüzey tabakasına kıyasla yumuşatılır ve yeraltı suyunun varlığı ve yağışın nüfuz etmesi, nem rezervleri oluşturur ve su ve karasal ortamlar arasında bir nem rejimi sağlar. Toprak, ölmekte olan bitki örtüsü ve hayvan cesetleri tarafından sağlanan organik ve mineral madde rezervlerini yoğunlaştırır. Bütün bunlar, toprağın yaşamla yüksek doygunluğunu belirler.

ana özellik toprak ortamı - esas olarak ölmekte olan bitkiler ve düşen yapraklar nedeniyle sürekli organik madde arzı. Bakteriler, mantarlar ve birçok hayvan için değerli bir enerji kaynağıdır, bu bakımdan toprak hayata en doygun ortamdır.

adı altında birleşen küçük toprak hayvanları için mikrofauna(protozoa, rotifer, tardigrad, nematod, vb.), toprak - ϶ᴛᴏ mikro rezervuar sistemi. Esasen, bunlar suda yaşayan organizmalardır. Οʜᴎ yerçekimi veya kılcal su ile dolu toprak gözeneklerinde yaşar ve yaşamın bir kısmı, mikroorganizmalar gibi, ince film nemi katmanlarında parçacıkların yüzeyinde adsorbe edilmiş bir durumda olabilir. Bu türlerin çoğu sıradan su kütlelerinde yaşar. Tatlı su amipleri 50-100 mikron boyutlarında iken, toprak amipleri sadece 10-15 mikron büyüklüğündedir. Kamçılıların temsilcileri özellikle küçüktür, genellikle sadece 2-5 mikrondur. Toprak siliatları da cüce boyutlarına sahiptir ve dahası, vücudun şeklini büyük ölçüde değiştirebilir.

Biraz daha büyük hayvanların hava soluyanları için toprak, sığ mağaralardan oluşan bir sistem olarak görünür.
ref.rf'de barındırılıyor
Bu tür hayvanlar adı altında gruplandırılmıştır. mezofauna. Toprakların mesofauna temsilcilerinin boyutları onda bir ila 2-3 mm arasındadır. Bu grup esas olarak eklembacaklıları içerir: çok sayıda kene grubu, birincil kanatsız böcekler, kazma için özel uyarlamaları yoktur. Οʜᴎ uzuvların veya solucan benzeri kıvrılmaların yardımıyla toprak boşluklarının duvarları boyunca sürün.

megafauna topraklar - ϶ᴛᴏ özellikle memeliler arasında yapılan büyük kazılar. Bazı türler tüm yaşamlarını toprakta geçirirler (köstebek fareleri, benler).

Habitat olarak toprak. - kavram ve türleri. "Habitat olarak toprak" kategorisinin sınıflandırılması ve özellikleri. 2017, 2018.

- Habitat olarak toprak.

Ekolojik bir faktör olarak toprak özellikleri (edafik faktörler). Toprak, yüksek oranda dağılmış parçacıkların bir koleksiyonudur, bu nedenle yağış derinliğine nüfuz eder ve orada kılcal sistemlerde tutulur. Parçacıkların kendileri yüzeyde tutulur ... .

Su habitatı. Su habitatı, koşulları bakımından karasal-havadan önemli ölçüde farklıdır. Su, yüksek yoğunluk, daha düşük oksijen içeriği, önemli basınç düşüşleri, sıcaklık koşulları, tuz bileşimi, gaz ile karakterize edilir.

Toprak ortamı, su ve yer havası ortamları arasında bir ara konuma sahiptir. Sıcaklık rejimi, düşük oksijen içeriği, nem doygunluğu, önemli miktarda tuz ve organik maddenin varlığı toprağı su ortamına yaklaştırır. Ve sıcaklık rejimindeki keskin değişiklikler, kuruma, oksijen de dahil olmak üzere hava ile doygunluk, toprağı yer havası yaşam ortamına yaklaştırır.

Toprak, fiziksel ve kimyasal ajanların etkisi altında kayaların çürümesiyle elde edilen mineral maddeler ile bitki ve hayvan kalıntılarının biyolojik ajanlar tarafından ayrışması sonucu oluşan özel organik maddelerin karışımı olan gevşek bir yüzey tabakasıdır. En taze ölü organik maddenin girdiği toprağın yüzey katmanlarında, birçok yıkıcı organizma yaşar - bakteri, mantar, solucan, en küçük eklembacaklılar, vb. Faaliyetleri toprağın yukarıdan gelişmesini sağlarken, fiziksel ve kimyasal yıkım anakayanın alttan toprak oluşumuna katkıda bulunur.

Bir yaşam ortamı olarak, toprak bir dizi özellik ile ayırt edilir: yüksek yoğunluk, ışık eksikliği, sıcaklık dalgalanmalarının azaltılmış genliği, oksijen eksikliği ve nispeten yüksek karbondioksit içeriği. Ek olarak, toprak, substratın gevşek (gözenekli) bir yapısı ile karakterize edilir. Mevcut boşluklar, birçok organizmanın yaşamı için çok çeşitli koşulları belirleyen bir gaz ve sulu çözelti karışımı ile doldurulur. Ortalama olarak, 100 milyardan fazla protozoa hücresi, milyonlarca rotifer ve tardigrad, on milyonlarca nematod, yüz binlerce eklembacaklı, onlarca ve yüzlerce solucan, yumuşakça ve diğer omurgasızlar, yüz milyonlarca bakteri, mikroskobik mantar vardır. (aktinomisetler), algler ve diğer mikroorganizmalar. Toprağın tüm nüfusu - edafobionlar (Yunanca edaphos'tan edaphobius - toprak, bios - yaşam) birbirleriyle etkileşime girer, bir tür biyosenotik kompleks oluşturur, aktif olarak toprak yaşam ortamının yaratılmasına katılır ve doğurganlığını sağlar. Yaşamın toprak ortamında yaşayan türlere ayrıca pedobiontlar denir (Yunanca payos'tan - bir çocuk, yani gelişimlerinde larva aşamasından geçen).

Edaphobius'un evrim sürecindeki temsilcileri, kendine özgü anatomik ve morfolojik özellikler geliştirdi. Örneğin, hayvanlar valky vücut şekline, küçük boyuta, nispeten güçlü deriye, cilt solunumuna, göz küçülmesine, renksiz örtüye, saprofajiye (diğer organizmaların kalıntılarıyla beslenme yeteneği) sahiptir. Ek olarak, aerobiklikle birlikte anaerobiklik (serbest oksijenin yokluğunda var olma yeteneği) yaygın olarak temsil edilir.

Özellikleri makalemizde tartışılacak olan toprak habitatı, birçok organizma için yaşamın temelidir. Işığın yokluğunda insan nasıl var olabilir ve Büyük bir sayı karbon dioksit? Gelin birlikte çözelim.

Çevresel faktörler

Çevrede, herhangi bir canlı organizma kaçınılmaz olarak bir takım koşullardan etkilenir. Bunlara çevresel faktörler denir. Onların arasında özel grup bileşenleri oluşturmak cansız doğa. Bunlar abiyotik faktörlerdir. Bunlar, su ve hava sıcaklığı, basınç, atmosferin kimyasal bileşimi, toprak tipi göstergelerini içerir.

Biyotik faktörler birleşir farklı şekiller organizmalar arasındaki ilişkiler. Tarafsız, karşılıklı yarar sağlayan veya düşmanca olabilirler. Bu aşamada özel bir önem kazanmıştır. antropojenik faktörler. Bunların hepsi insan ekonomik faaliyetinin biçimleridir.

Organizmaların habitatları

Her tür, belirli varoluş koşullarına uyarlanmıştır. Kombinasyonlarına habitat denir. Toplamda dört tane var. Bunlar yer-hava, su, toprak ve diğer organizmalardır. Her birinin kendine has özellikleri vardır. Örneğin, yüksek özgül ısı kapasitesi, hafif sıcaklık dalgalanmaları karakteristiktir. su ortamı. Toprak için tamamen farklı göstergeler karakteristiktir.

toprak nedir?

Önce kavramın tanımıyla başlayalım. Toprağa üst gevşek verimli denir Yapısı kil parçacıkları, kum taneleri ve organik madde - humus ile temsil edilir. Aralarında su veya hava ile dolu boşluklar vardır. Özelliklerini düşündüğümüz toprak habitatının derinliği birkaç metredir.

Toprak habitatının özellikleri: tablo

Görüldüğü gibi toprak oldukça dinamik bir sistemdir. Zamanla, katmanlar karşılıklı olarak dönüşür ve birbirinin yerini alır.

Toprak habitatı: özellikleri

Litosferin üst tabakası bir dizi benzersiz özelliğe sahiptir. Koşulları nispeten sabit olan toprak habitatı aşağıdaki özelliklere sahiptir:

Organizmaların hareket etmesini zorlaştıran yüksek yoğunluk.
Işığın yalnızca üst katmanlarda bulunması, bazı alg türlerinin orada var olmasını mümkün kılar.
Küçük sıcaklık dalgalanmaları.
Bitki, mantar ve hayvan köklerinin solunumunun bir ürünü olan artan karbondioksit içeriği.
Seviyesi belirlenen sürekli su varlığı iklim koşulları ve yaşayanların sayısı.
Çok türlü organizma topluluklarının varlığı ve kalıntıları.

yerliler

Bu koşullarda kim yaşayabilir? Kök sistemleri ve bitkiler toprağın üst tabakasında bulunur. Likenler, siyanobakteriler, yeşil ve diatomlar vardır. Özellikle birçoğu fotosentez için en uygun koşulların olduğu toprak yüzeyinde.

Ancak mantarlar ve bakteriler toprağın tüm kalınlığını yaşar. Hayvanlar arasında protozoa, annelidler ve yuvarlak solucanlar, gastropodlar vardır. Toprak omurgalıları köstebek fareleri, benler, sivri farelerdir.

Bazı hayvanlar hayatlarının sadece belli bir dönemini bu habitatta geçirirler. Örneğin, böcekler larvalarını toprağa bırakırlar. Ve geliştikçe yer-hava ortamına geçerler. Kemirgenler burada olumsuz koşullara dayanır - kuraklık veya soğuk.

Adaptasyon yolları

Toprak habitatının özellikleri, içinde yaşayan organizmaların özelliklerini de içerir. Her tür kendine göre adapte olmuştur. Toprakta hareket etmek zor olduğu için, sakinleri solucan benzeri veya yuvarlak bir vücut şekline sahiptir. Toprakta hareket etmenin iki yolu vardır. Böylece solucanlar onu sindirim borusundan geçirir. Ancak memelilerin oyuk açan türden uzuvları vardır. Köstebek farelerinde ve benlerde görme organları az gelişmiştir ve bazı türlerde tamamen büyümüştür. Birçok hareketlerinde, bu tür hayvanlar diğer duyuların yardımıyla - dokunma ve koku alma - hareket eder.

Hayvanlar hareket halindeyken katı partiküllere karşı sürekli sürtünmeye maruz kaldıkları için örtüleri dayanıklı ve esnektir. Aynı zamanda, su, yüksek nem koşullarında çok önemli olan toprak böceklerinin kütikülünden buharlaşır. Oksijen molekülleri katı parçacıklar arasında bulunur, bu nedenle çoğu toprak hayvanı vücudun tüm yüzeyi boyunca nefes alır.

Bu nedenle, toprak habitatının özellikleri kısaca aşağıdaki özelliklerle temsil edilir:

Doğurganlığa sahip olan litosferin üst tabakasıdır.
Aralarında su ve hava moleküllerinin bulunduğu katı parçacıklardan ve humustan oluşur.
Koşulların sabitliği farklıdır.
Ana abiyotik faktörler bu ortam için ışık eksikliği, yüksek karbondioksit içeriği, yüksek yoğunluk vardır.

DERS PLANI

1. Genel özellikleri toprak

2. Toprak organik maddesi

3. Nem ve havalandırma

4. Çevre grupları toprak organizmaları

1. Toprağın genel özellikleri

Toprak, herhangi bir yapının en önemli bileşenidir. ekolojik sistemüzerinde bitki topluluklarının gelişiminin gerçekleştiği toprak, bu da temeli oluşturan yemek zinciri Dünyanın ekolojik sistemlerini oluşturan diğer tüm organizmalar, biyosferi. İnsanlar burada bir istisna değildir: Herhangi bir insan toplumunun refahı, toprak kaynaklarının mevcudiyeti ve durumu, toprak verimliliği ile belirlenir.

Bu arada, gezegenimizde tarihi zaman boyunca 20 milyon km2'ye kadar tarım arazisi kaybedildi. Bugün Dünya'nın her sakini için ortalama sadece 0.35- 0.37 ha , 70'lerde bu değer 0.45- iken 0,50 hektar . Mevcut durum değişmezse, o zaman bir yüzyılda, böyle bir kayıp oranında, tarıma uygun toplam arazi alanı 3,2'den 1 milyar hektara düşecektir.

V.V. Dokuchaev 5 ana toprak oluşturan faktör belirledi:

1. iklim;

2. ana kaya (jeolojik temel);

3. topografya (kabartma);

4. canlı organizmalar;

5. zaman.

Şu anda, toprak oluşumundaki bir başka faktör de insan aktivitesi olarak adlandırılabilir.

Toprak oluşumu, bazaltlar, gnayslar, granitler, kireçtaşları, kumtaşları ve şeyller gibi ana kayaçların yüzeyinden gevşemeye yol açan fiziksel ve kimyasal ayrışma ile kendini gösteren birincil ardıllıkla başlar. Bu ayrışma tabakası, substratı dönüştüren ve onu organik madde ile zenginleştiren mikroorganizmalar ve likenler tarafından yavaş yavaş kolonize edilir. Likenlerin aktivitesinin bir sonucu olarak, fosfor, kalsiyum, potasyum ve diğerleri gibi bitki beslenmesinin en önemli unsurları birincil toprakta birikir. Bitkiler artık bu birincil toprağa yerleşebilir ve biyojeosenozun yüzünü belirleyen bitki toplulukları oluşturabilir.

Yavaş yavaş, dünyanın daha derin katmanları toprak oluşumu sürecine dahil olur. Bu nedenle, çoğu toprak, toprak horizonlarına bölünmüş, az çok belirgin bir katmanlı profile sahiptir. Bir toprak organizmaları kompleksi toprağa yerleşir - edafon : bakteriler, mantarlar, böcekler, solucanlar ve yuva yapan hayvanlar. Edaphon ve bitkiler, vücutlarından detritofajlar - solucanlar ve böcek larvaları tarafından geçirilen toprak döküntülerinin oluşumunda yer alır.

Örneğin, hektar başına solucanlar yılda yaklaşık 50 ton toprak işliyor.

Bitki döküntülerinin ayrışması sırasında, humik maddeler oluşur - zayıf organik hümik ve fulvik asitler - toprak humusunun temeli. İçeriği toprağın yapısını ve mineral besin maddelerinin bitkilere ulaşmasını sağlar. Humusça zengin tabakanın kalınlığı toprağın verimliliğini belirler.

Toprağın bileşimi 4 önemli yapısal bileşen içerir:

1. mineral baz (%50-60 genel kompozisyon toprak);

2. organik madde (%10'a kadar);

3. hava (%15-20);

4. su (%25-35).

Mineral baz- ayrışma sonucu ana kayadan oluşan inorganik bir bileşen. Mineral parçalarının boyutu değişir (kayalardan kum tanelerine ve en küçük kil parçacıklarına kadar). Toprağın iskelet malzemesidir. Koloidal partiküller (1 mikrondan az), ince toprak (2 mm'den az) ve büyük parçalara ayrılır. mekanik ve Kimyasal özellikler topraklar küçük parçacıklar tarafından tanımlanır.

Toprağın yapısı, içindeki nispi kum ve kil içeriği ile belirlenir. Eşit miktarda kum ve kil içeren toprak, bitki büyümesi için en uygun olanıdır.

Toprakta, kural olarak, mekanik ve kimyasal özelliklerde farklılık gösteren 3 ana ufuk ayırt edilir:

1. Üst humus birikimli ufuk (A) içinde organik maddenin biriktiği ve dönüştürüldüğü ve bileşiklerin hangi kısmından yıkama suyu ile aşağı taşındığı.

2. Washout horizon veya illüvyon (B), yukarıdan yıkanan maddelerin biriktirildiği ve dönüştürüldüğü yer.

3. ana kaya veya horizon (C), toprağa dönüştürülen malzeme.

Her katman içinde, özelliklerinde farklılık gösteren daha fazla kesirli ufuklar ayırt edilir.

Toprağın ana özellikleri şunlardır: ekolojik çevre fiziksel yapısı, mekanik ve kimyasal bileşimi, asitliği, redoks koşulları, organik madde içeriği, havalandırma, nem kapasitesi ve nem içeriğidir. Bu özelliklerin çeşitli kombinasyonları birçok toprak çeşidini oluşturur. Dünyada, yaygınlık açısından beş tipolojik toprak grubu lider konumdadır:

1. nemli tropik ve subtropik topraklar, esas olarak kırmızı topraklar ve zheltozemler mineral bileşiminin zenginliği ve organik maddenin yüksek hareketliliği ile karakterize edilen;

2. savan ve bozkırların verimli toprakları - kara toprak, kestane ve Kahverengi güçlü bir humus tabakasına sahip topraklar;

3. farklı iklim bölgelerine ait çöllerin ve yarı çöllerin fakir ve aşırı dengesiz toprakları;

4. ılıman ormanların nispeten fakir toprakları - podzolik, sod-podzolik, kahverengi ve gri orman toprakları ;

5. permafrost topraklar, genellikle ince, podzolik, bataklık , gley , zayıf gelişmiş bir humus tabakasına sahip mineral tuzlarda tükenmiştir.

Nehirlerin kıyısında taşkın yatağı toprakları vardır;

Tuzlu topraklar ayrı bir gruptur: tuz bataklıkları, tuz bataklıkları ve vb. toprakların %25'ini oluşturur.

Tuz bataklıkları - yüzeye kadar tuzlu sularla sürekli olarak kuvvetlice nemlendirilmiş topraklar, örneğin acı-tuzlu göllerin çevresinde. Yaz aylarında, tuzlu bataklıkların yüzeyi kurur ve bir tuz kabuğu ile kaplanır.

Pirinç. tuzlu su

tuz yalıyor - yüzey tuzlu değil, üst tabaka yıkanmış, yapısız. Alt ufuklar sıkıştırılır, sodyum iyonlarıyla doyurulur; kurutulduklarında sütunlara ve bloklara bölünürler. su rejimi kararsız - ilkbaharda - nem durgunluğu, yaz aylarında - şiddetli kuruma.

2. Toprak organik maddesi

Her toprak türü, belirli bir flora, fauna ve bakteri - edaphon kombinasyonuna karşılık gelir. Ölmekte olan veya ölü organizmalar yüzeyde ve toprak içinde birikerek toprak organik maddesini oluşturur. humus . Nemlendirme işlemi, organik kütlenin omurgalılar tarafından yok edilmesi ve öğütülmesi ile başlar ve daha sonra mantarlar ve bakteriler tarafından dönüştürülür. Bu tür hayvanlar şunları içerir: fitofajlar canlı bitkilerin dokularıyla beslenen, saprofajlar , ölü bitki maddesi tüketmek, nekrofajlar hayvan leşleri ile beslenmek, koprofajlar hayvan dışkısını yok etmek. Hepsi, adı verilen karmaşık bir sistem oluşturur. sapprofil hayvan kompleksi .

Humus, ikiye ayrılan kurucu unsurlarının türü, şekli ve doğası bakımından farklılık gösterir. hümik ve humik olmayan maddeler. Humik olmayan maddeler, proteinler ve karbonhidratlar gibi bitki ve hayvan dokularında bulunan bileşiklerden oluşur. Bu maddeler bozunduğunda karbondioksit, su, amonyak açığa çıkar. Üretilen enerji kullanılır toprak organizmaları. Bu durumda, besinlerin tam mineralizasyonu meydana gelir. Mikroorganizmaların hayati aktivitesinin bir sonucu olarak hümik maddeler, yeni, genellikle yüksek moleküler bileşikler halinde işlenir - hümik asitler veya fulvik asitler .

Humus, kolayca işlenen ve mikroorganizmalar için besin kaynağı görevi gören ve sürdürülebilir, fiziksel ve kimyasal işlevleri yerine getiren, besin dengesini, topraktaki su ve hava miktarını kontrol eden besin maddesine ayrılmıştır. Humus, toprağın mineral parçacıklarını sıkıca yapıştırarak yapısını iyileştirir. Toprak yapısı ayrıca kalsiyum bileşiklerinin miktarına da bağlıdır. Aşağıdaki toprak yapıları ayırt edilir:

1. unlu,

2. tozlu,

3. grenli

4. cevizli,

5. topaklı

6. killi.

Humusun koyu rengi, toprağın daha iyi ısınmasına ve yüksek nem kapasitesine - toprak tarafından su tutulmasına katkıda bulunur.

Toprağın ana özelliği doğurganlığıdır, yani. bitkilere su, mineral tuzları, hava sağlama yeteneği. Humus tabakasının kalınlığı toprağın verimliliğini belirler.

3. Nem ve havalandırma

Toprak suyu ikiye ayrılır:

1. yerçekimsel

2. higroskopik,

3. kılcal damar

4. buharlı

Yerçekimi suyu - hareketli, ana hareketli su türüdür, toprak parçacıkları arasındaki geniş boşlukları doldurur, yerçekimi etkisi altında yeraltı suyuna ulaşana kadar sızar. Bitkiler onu kolayca emer.

Topraktaki higroskopik su, ince, güçlü bağlı bir film şeklinde tek tek koloidal parçacıkların etrafındaki hidrojen bağları tarafından tutulur. Sadece 105 - 110 o C sıcaklıkta salınır ve bitkilere pratik olarak erişilemez. Higroskopik su miktarı, topraktaki kolloidal parçacıkların içeriğine bağlıdır. Killi topraklarda %15'e kadar, kumlu topraklarda ise %5'tir.

Higroskopik su miktarı biriktikçe, yüzey gerilimi kuvvetleri tarafından toprakta tutulan kılcal suya geçer. Kılcal su, yeraltı suyundan gözenekler yoluyla kolayca yüzeye çıkar, kolayca buharlaşır ve bitkiler tarafından serbestçe emilir.

Buharlı nem, su içermeyen tüm gözenekleri kaplar.

İklim ve mevsimlere bağlı olarak yoğunluğu ve yönü değişen sürekli bir toprak, yeraltı ve yüzey suları değişimi vardır.

Nem içermeyen tüm gözenekler hava ile doldurulur. Hafif (kumlu) topraklarda havalandırma, ağır (kil) topraklara göre daha iyidir. Hava rejimi ve nem rejimi yağış miktarı ile ilgilidir.

4. Toprak organizmalarının ekolojik grupları

Ortalama olarak, toprak 2-3 kg/m2 canlı bitki ve hayvan veya 20-30 t/ha içerir. Aynı zamanda, içinde ılıman bölge bitki kökleri 15 t / ha, böcekler 1 t, solucanlar - 500 kg, nematodlar - 50 kg, kabuklular - 40 kg, salyangozlar, sümüklü böcekler - 20 kg, yılanlar, kemirgenler - 20 gk, bakteri - 3 t, mantarlar - 3 t , aktinomisetler - 1,5 t, protozoa - 100kg, yosun - 100kg.

Toprağın heterojenliği, farklı organizmalar için farklı bir ortam olarak hareket etmesine yol açar. Habitat olarak toprakla bağlantı derecesine göre hayvanlar 3 gruba ayrılmıştır:

1. Geobiyontlar – toprakta kalıcı olarak yaşayan hayvanlar (toprak solucanları, birincil kanatsız böcekler).

2. jeofiller – döngüsünün bir kısmı zorunlu olarak toprakta gerçekleşen hayvanlar (böceklerin çoğu: çekirgeler, bir dizi böcek, kırkayak sivrisinekleri).

3. jeoksenler – Geçici barınak veya sığınak için ara sıra toprağı ziyaret eden hayvanlar (hamamböceği, birçok hemiptera, böcekler, kemirgenler ve diğer memeliler).

Toprak sakinlerinin büyüklüğüne bağlı olarak aşağıdaki gruplara ayrılabilir.

1. mikrobiyotip , mikrobiyota - toprak mikroorganizmaları, detritus zincirindeki ana bağlantı, bitki artıkları ile toprak hayvanları arasında bir ara bağlantı. Bunlar yeşil, mavi-yeşil algler, bakteriler, mantarlar, protozoalardır. Onlar için toprak bir mikro rezervuar sistemidir. Toprak gözeneklerinde yaşarlar. Donmuş toprağı tolere edebilir.

3. makrobiyotip , makrobiyota - 20 mm'ye kadar büyük toprak hayvanları (böcek larvaları, kırkayaklar, solucanlar vb.). onlar için toprak, hareket ederken güçlü mekanik direnç sağlayan yoğun bir ortamdır. Toprak parçacıklarını birbirinden uzaklaştırarak veya yeni geçitler kazarak doğal kuyuları genişleterek toprakta hareket ederler. Bu bağlamda, kazma için uyarlamalar geliştirdiler. Genellikle özel solunum organları vardır. Ayrıca vücudun kabuğundan nefes alırlar. Kışın ve kurak dönemde derin toprak katmanlarına taşınırlar.

4. megabiyotip , megabiyota - büyük sivri fareler, çoğunlukla memeliler. Birçoğu tüm hayatlarını toprakta geçirir (altın köstebekleri, köstebek fareleri, zokorlar, Avrasya molleri, Avustralya'nın keseli molleri, köstebek fareleri vb.). Toprakta bir delik sistemi, geçitler bırakırlar. Az gelişmiş gözleri, kısa boyunlu kompakt, valky gövdesi, kısa kalın kürkü, güçlü kompakt uzuvları, oyuk uzuvları, güçlü pençeleri vardır.

5. Deliklerin sakinleri - porsuklar, dağ sıçanları, yer sincapları, jerboalar vb. Yüzeyde beslenirler, ürerler, kış uykusuna yatarlar, dinlenirler, uyurlar ve toprak yuvalarında tehlikeden kaçarlar. Yapı karasal olanlar için tipiktir, ancak yuva uyarlamaları vardır - güçlü pençeler, ön ayaklarda güçlü kaslar, dar bir kafa, küçük kulak kepçeleri.

6. Psammofiller - kum sakinleri. Uzun tüylerle, azgın çıkıntılarla (ince pençeli yer sincabı, tepeli jerboa) kaplı, genellikle “kayaklar” şeklinde tuhaf uzuvları vardır.

7. Gallofiller - tuzlu toprakların sakinleri. Aşırı tuzlara karşı koruma sağlamak için uyarlamaları vardır: yoğun örtüler, vücuttan tuzları çıkarmak için cihazlar (çöl böceklerinin larvaları).

8. Bitkiler, toprak verimliliği gereksinimlerine bağlı olarak gruplara ayrılır.

9. ötrofik veya ötrofik - verimli topraklarda yetişir.

10. mezotrofik – Daha az talepkar topraklar.

11. Oligotrofik – memnun az miktarda besin.

12. Bitkilerin bireysel toprak mikro elementlerine titizliğine bağlı olarak, aşağıdaki gruplar ayırt edilir.

13. nitrofiller - toprakta azot bulunmasını talep ederek, ek azot kaynaklarının olduğu yerlere yerleşirler - temizleme bitkileri (ahududu, şerbetçiotu, gündüzsefası), çöp (ısırgan otu, şemsiye bitkileri), mera bitkileri.

14. kalsiofiller - toprakta kalsiyum bulunmasını talep etmek, karbonatlı topraklara yerleşmek (bayan terliği, Sibirya karaçamı, kayın, dişbudak).

15. kalsiyum fobileri - Kalsiyum içeriği yüksek topraklardan kaçınan bitkiler (sphagnum yosunu, bataklık, funda, siğil huş ağacı, kestane).

16. Toprağın pH gereksinimlerine bağlı olarak tüm bitkiler 3 gruba ayrılır.

17. asidofiller - asidik toprakları tercih eden bitkiler (fırça, beyaz sakallı, kuzukulağı, küçük kuzukulağı).

18. bazifiller - alkali toprakları tercih eden bitkiler (ökseotu, tarla hardalı).

19. nötrofiller - nötr toprakları tercih eden bitkiler (çayır tilki kuyruğu, çayır çayırı).

Tuzlu topraklarda yetişen bitkilere denir. halofitler ( Avrupa solerosu, yumrulu sarsazan) ve aşırı tuzluluğa dayanamayan bitkiler - glikofitler . Halofitler yüksek ozmotik basınca sahiptir, bu da toprak çözeltilerinin kullanımına izin verir, fazla tuzları yapraklardan serbest bırakabilir veya vücutlarında biriktirebilirler.

Gevşek kumlara uyum sağlayan bitkilere denir. psammofitler . Kumla kaplandıklarında maceralı kökler oluşturabilirler, maruz kaldıklarında köklerde maceralı tomurcuklar oluşur, genellikle yüksek bir sürgün büyüme hızına, uçan tohumlara, güçlü örtülere sahiptir, hava odalarına, paraşütlere, pervanelere sahiptir - cihazlar kumla uykuya dalmamak. Bazen bütün bir bitki yerden kopabilir, kuruyabilir ve tohumlarla birlikte rüzgarla başka bir yere taşınabilir. Fideler kumulla tartışarak hızla filizlenir. Kuraklık toleransı için uyarlamalar vardır - kök örtüleri, kök mantarı, yan köklerin güçlü gelişimi, yapraksız sürgünler, kseromorfik yapraklar.

Turba bataklıklarında yetişen bitkilere denir. oksilofitler . Yüksek toprak asitliğine, güçlü neme, anaerobik koşullara (ledum, sundew, kızılcık) adapte olmuşlardır.

Kayalarda, kayalarda yaşayan bitkiler, kayşat litofitlere aittir. Kural olarak, bunlar kayalık yüzeylerde ilk yerleşimcilerdir: ototrofik algler, pul likenler, yaprak likenleri, yosunlar, yüksek bitkilerden litofitler. Bunlara yarık bitkiler denir - chazmophytes . Örneğin, saksafon, ardıç, çam.