Ev Ev

Toprak ortamı. Toprak habitat özellikleri

Toprak, toprakla temas halinde olan 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 çevrili olduğu 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 normale kıyasla yumuşatılır. yüzey katmanı hava ve yeraltı suyunun varlığı ve yağışın nüfuz etmesi nem rezervleri oluşturur ve su ile 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. Derinlik ile birlikte, toprak sakinlerinin yaşamını etkileyen en önemli çevresel faktörlerin bir kısmı önemli ölçüde 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) üst humus biriktirme ufku A, burada organik madde ve bileşiklerin hangi kısmının yıkama suyu ile yıkandığı; 2) yukarıdan yıkanan maddelerin yerleştiği ve dönüştüğü intruzyon horizonu veya illuvial B ve 3) malzemesi toprağa dönüşen ana kaya veya horizon C.

Sadece toprak yüzeyinde kesme sıcaklığındaki dalgalanmalar. Burada, yerdeki hava katmanından bile daha güçlü olabilirler. Ancak, her santimetre derinlikte, günlük ve mevsimsel sıcaklık değişimleri 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 kararlı bir ortam görevi görmesine yol açar. Bütün bunlar, toprağın yaşamla yüksek doygunluğunu belirler.

toprakta konsantre kök sistemler yer bitkileri. Bitkilerin hayatta kalabilmesi için, bir habitat olarak toprağın mineral besin, su ve oksijene olan ihtiyaçlarını karşılaması gerekirken, pH değerleri önemlidir (nispi asitlik ve tuzluluk (tuz konsantrasyonu).

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

potasyum ( İLE+) ve kalsiyum ( Ca 2+). Atmosferden oluşan nitrojen bileşikleri hariç N 2 Bu elementin dolaşımı sırasında, tüm mineral biyojenler başlangıçta dahil edilir. kimyasal bileşim kayalar silikon, alüminyum ve oksijen gibi "besleyici olmayan" elementlerle birlikte. Ancak bu biyojenler, kaya yapısında sabit oldukları sürece bitkiler tarafından erişilemezler. Biyojen iyonlarının daha az bağlı bir duruma veya sulu bir çözeltiye geçmesi için kayaç yok edilmelidir. Adlandırdıkları cins anne, doğal hava koşulları tarafından yok edildi. Besin iyonları serbest bırakıldığında bitkiler için kullanılabilir hale gelirler. Besinlerin orijinal kaynağı olarak, ayrışma hala çok yavaş bir süreçtir. normal gelişim bitkiler. Doğal ekosistemlerde, ana besin kaynağı hayvanların çürüyen döküntüleri ve metabolik atıklarıdır, örn. besin döngüsü.

Agroekosistemlerde, besin maddelerinin kaçınılmaz olarak hasatçünkü bitki materyalinin bir parçasıdırlar. Stokları eklenerek düzenli olarak yenilenir. gübreler.

2. Su ve su tutma kapasitesi. Topraktaki nem çeşitli durumlarda bulunur:
1) bağlı (higroskopik ve film) toprak parçacıklarının yüzeyi tarafından sıkıca tutulur;
2) kılcal küçük gözenekleri kaplar ve bunlar boyunca çeşitli 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 nemlidir, bu nedenle toprak sakinleri, kuruma tehdidine yüzeyden çok daha az duyarlıdır.

Bitkilerin yapraklarında, fotosentez sırasında karbondioksitin (CO 2) emildiği ve oksijenin (0 2) salındığı ince gözenekler vardır. Ancak yaprağın içindeki ıslak hücrelerden çıkan su buharını da dışarı atarlar. Bu su buharı kaybını telafi etmek için yapraklar denir. terleme bitki tarafından emilen tüm suyun en az %99'una ihtiyaç vardır; fotosentez için% 1'den daha azı harcanır. Terleme kayıplarını telafi edecek yeterli su yoksa, bitki solacaktır.

Açıktır ki, yağmur suyu emilmek yerine toprak yüzeyinden akıp giderse, bundan hiçbir fayda sağlanmayacaktır. bu nedenle çok önemlidir süzülme, onlar. suyun toprak yüzeyinden emilmesi. Çoğu bitkinin kökleri çok derine nüfuz edemediğinden, birkaç santimetreden daha derine (ve küçük bitkiler için çok daha azına) sızan suya erişilemez hale gelir. Bu nedenle, yağmurlar arasında bitkiler, bir sünger gibi toprağın yüzey tabakası tarafından tutulan su kaynağına bağımlıdır. Bu hisseye denir toprağın 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 kullanılmasının bir sonucu olarak değil, aynı zamanda buharlaşma toprak yüzeyinden.

Bu nedenle, iyi sızma ve su tutma kapasitesine sahip ve buharlaşmadan kaynaklanan su kaybını azaltan örtüye sahip toprak idealdir.

3. oksijen ve havalandırma. Büyümek ve besinleri emmek için kökler, hücresel solunum sırasında glikozun oksidasyonundan üretilen enerjiye ihtiyaç duyar. Bu oksijen tüketir ve atık ürün olarak karbondioksit üretir. Bu nedenle atmosferdeki oksijenin toprağa difüzyonunu (pasif hareketini) ve karbondioksitin ters hareketini sağlamak da bir diğer önemli özelliktir. toprak ortamı. O aradı havalandırma. Genellikle havalandırma, bitkilerin büyümesinin veya ölümünün yavaşlamasına yol açan iki koşul tarafından engellenir: toprağın sıkışması ve suyla doygunluk. Fok Toprak parçacıklarının kendi aralarındaki hava boşluğunun difüzyon oluşamayacak kadar sınırlı hale geldiği yakınsama denir. Su doygunluğu - aşırı sulamanın sonucu.

Terleme sırasında bitki tarafından su kaybı, topraktaki kılcal su rezervleri ile telafi edilmelidir. Bu rezerv, yalnızca yağış bolluğuna ve sıklığına değil, aynı zamanda toprağın suyu emme ve tutma yeteneğine ve ayrıca toprak parçacıkları arasındaki tüm boşluk suyla dolduğunda yüzeyinden doğrudan buharlaşmaya da bağlıdır. Bu, bitkilerin "sel" olarak adlandırılabilir.

Bitki köklerinin solunumu, ortamdan oksijenin emilmesi ve ortama karbondioksit verilmesidir. Buna karşılık, bu gazlar toprak parçacıkları arasında dağılabilmelidir.

4. Bağıl asitlik (pH).Çoğu bitki ve hayvan nötre yakın bir pH değeri olan 7.0'a ihtiyaç duyar; çoğunlukla doğal ortamlar yaşam koşulları sağlanır.
5. Tuz ve ozmotik basınç. Normal yaşam için, canlı bir organizmanın hücrelerinin belirli bir miktarda su içermesi gerekir, yani. gerekmek su dengesi. Bununla birlikte, kendileri aktif olarak su pompalayamaz veya dışarı pompalayamazlar. Su dengeleri, dış ve dış tuzların konsantrasyonu olan oranla düzenlenir. iç taraflar hücre zarından. Su molekülleri tuz iyonları tarafından çekilir. Hücre zarı iyonların geçişini engeller ve su, iyonların daha yüksek konsantrasyonları yönünde hızla içinden geçer. 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 çekilecek ve bu da bitkinin dehidrasyonuna ve ölümüne yol açacaktır. Çok tuzlu topraklar neredeyse cansız çöllerdir.

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

adı altında birleşen küçük toprak hayvanları için mikrofauna(protozoa, rotiferler, tardigradlar, nematodlar vb.), toprak bir mikro rezervuar sistemidir. Esasen, bu suda yaşayan organizmalar. Yerçekimi veya kılcal su ile dolu toprak gözeneklerinde yaşarlar ve yaşamın 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 olanlardan çok daha küçüktür ve ayrıca elverişsiz koşullar vücutlarının yüzeyinde yoğun bir kabuk salgılarlar - kist(lat. cista - kutu), onları kurumaya, maruz kalmaya karşı korur zararlı maddeler vesaire. Aynı zamanda fizyolojik süreçler yavaşlar, hayvanlar hareketsiz hale gelir, yuvarlak bir şekil alır, yemeyi bırakır ve vücut gizli bir yaşam durumuna (kilitli bir durum) düşer. Kapalı birey kendisini tekrar uygun koşullarda bulursa, uyarılma meydana gelir; hayvan kisti terk eder, bitkisel bir forma dönüşür ve aktif yaşama devam eder.

Biraz daha büyük hayvanların hava solumaları için toprak, sığ mağaralardan oluşan bir sistem olarak görünür. Bu tür hayvanlar adı altında gruplandırılmıştır. mezofauna. Toprak mezofaunasının temsilcilerinin boyutları onda bir ila 2-3 mm arasındadır. Bu grup esas olarak eklembacaklıları içerir: çok sayıda grup keneler, birincil kanatsız böcekler (örneğin, iki kuyruklu böcekler), küçük kanatlı böcek türleri, kırkayaklar 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, esas olarak memeliler arasından yapılan büyük kazılardır. Bazı türler tüm yaşamlarını toprakta geçirirler (köstebek faresi, köstebek tarla faresi, Avustralya'nın keseli köstebeği vb.). Toprakta bütün geçiş ve delik sistemlerini oluştururlar. Dış görünüş Ve anatomik özellikler Bu hayvanların %100'ü, yeraltında yuva yapan bir yaşam tarzına uyum sağlama yeteneklerini yansıtıyor. Az gelişmiş gözleri, kısa boyunlu kompakt, yiğit bir 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. oyuk sakinleri(yer sincabı, dağ sıçanı, jerboa, tavşan, porsuk vb.). Yüzeyde beslenirler, ancak toprakta ürerler, kış uykusuna yatarlar, dinlenirler ve tehlikeden kaçarlar.

Bir dizi ekolojik özellik için toprak, su ve toprak arasında bir ara ortamdır. Toprak, sıcaklık rejimi, toprak havasındaki oksijen içeriğinin azalması, su buharı ile doygunluğu ve diğer formlarda suyun varlığı, toprak çözeltilerinde tuzların ve organik maddelerin varlığı ve üç boyutlu hareket kabiliyeti ile su ortamına yakınlaştırılır.

Toprak havasının varlığı, üst ufuklarda kuruma tehdidi, oldukça keskin değişimler ile toprağı hava ortamına yaklaştırır. sıcaklık rejimi yüzey katmanları.

Toprağın hayvanlar için bir yaşam alanı olarak ara ekolojik özellikleri, toprağın hayvanlar dünyasının evriminde özel bir rol oynadığını göstermektedir. Pek çok grup için, özellikle eklembacaklılar için, toprak, başlangıçta içinden geçtiği bir ortam görevi görmüştür. suda Yaşam karasal bir yaşam biçimine geçmeyi ve toprağı 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 uyumu
	En eski. Aydınlatma derinlikle azalır. Dalış sırasında her 10 metrede bir basınç bir atmosfer artar. Oksijen yetersizliği. Tuzluluk derecesi tatlı sudan deniz ve okyanusa doğru artar. Uzayda nispeten homojen (homojen) ve zaman içinde kararlı	Aerodinamik vücut şekli, kaldırma kuvveti, mukoza zarları, hava boşluklarının gelişimi, osmoregülasyon
Toprak	Canlı organizmalar tarafından yaratılmıştır. Yer-hava ortamı ile aynı anda ustalaştı. Işık eksikliği veya tamamen yokluğu. Yüksek yoğunluklu. Dört fazlı (fazlar: katı, sıvı, gaz, canlı organizmalar). Uzayda heterojen (heterojen). Zaman içinde, koşullar içinde olduğundan daha sabittir. yer-hava ortamı habitatlar, ancak su ve organizmadan daha dinamik. Canlı organizmalar açısından en zengin yaşam alanı	Vücut şekli valky (düz, yuvarlak, silindirik veya iğ şeklinde), mukoza zarları veya pürüzsüz bir yüzeydir, bazılarında kazma aparatı, gelişmiş kaslar vardır. Birçok grup, film suyundaki veya hava gözeneklerindeki hayata bir adaptasyon olarak mikroskobik veya küçük boyutlarla karakterize edilir.
Yer-hava	Seyrek. Bol miktarda ışık ve oksijen. uzayda heterojen. Zamanla çok dinamik	Destekleyici iskeletin gelişimi, hidrotermal rejimin düzenleme mekanizmaları. Cinsel sürecin sıvı ortamdan salınması

Otokontrol için sorular ve görevler

1. Toprağı oluşturan yapı elemanlarını listeler.
2. ne özellikler bildiğiniz yaşam alanları olarak topraklar?
3. Hangi elementler ve bileşikler biyojendir?
4. Kaydırın Karşılaştırmalı analiz su, toprak ve kara-hava habitatları.

Yaşam alanı olarak toprak.

Parametre adı	Anlam
Makale konusu:	Yaşam alanı olarak toprak.
Değerlendirme listesi (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 oynar. Toprak, litosferdeki çoğu kaya gibi 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 bununla bağlantılı olarak, içinde birçok mikro ve makro organizmanın yaşamı için elverişli, 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 - esasen ölmekte olan bitkiler ve düşen yapraklar nedeniyle sürekli organik madde arzı. Bakteriler, mantarlar ve birçok hayvan için değerli bir enerji kaynağıdır, bu bakımdan toprak yaşama en doygun ortamdır.

adı altında birleşen küçük toprak hayvanları için mikrofauna(protozoa, rotiferler, su ayıları, nematodlar, 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 katmanlarındaki parçacıkların yüzeyinde adsorbe edilmiş bir durumda olabilir. Bu türlerin çoğu sıradan su kütlelerinde yaşar. Tatlı su amipleri 50-100 mikron büyüklüğündeyken, toprak amipleri sadece 10-15 mikrondur. Kamçılıların temsilcileri özellikle küçüktür, genellikle sadece 2-5 mikrondur. Toprak siliyerleri de cüce boyutlara sahiptir ve ayrıca vücudun şeklini büyük ölçüde değiştirebilir.

Biraz daha büyük hayvanların hava solumaları için toprak, sığ mağaralardan oluşan bir sistem olarak görünür.
ref.rf'de barındırılan
Bu tür hayvanlar adı altında gruplandırılmıştır. mezofauna. Toprak mezofaunasının temsilcilerinin boyutları onda biri ile 2–3 mm arasında değişmektedir. Bu grup esas olarak eklembacaklıları içerir: çok sayıda kene grubu, birincil kanatsız böcekler Kazma için özel uyarlamaları yoktur. Οʜᴎ uzuvların veya solucan benzeri kıvranmaların yardımıyla toprak boşluklarının duvarları boyunca sürün.

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

Yaşam alanı olarak toprak. - kavram ve türleri. "Bir habitat olarak toprak" kategorisinin sınıflandırılması ve özellikleri. 2017, 2018.

- Yaşam alanı olarak toprak.

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

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

Toprak ortamı, su ve yer-hava ortamları arasında bir ara konum işgal eder. 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 dahil hava ile doygunluk, toprağı yaşamın yer-hava ortamına yaklaştırır.

Toprak, fiziksel ve kimyasal etkenlerin etkisi altında kayaların çürümesinden elde edilen mineral maddeler ile bitki ve hayvan kalıntılarının biyolojik etkenler tarafından ayrışması sonucu ortaya çıkan özel organik maddelerin karışımı olan, toprağın gevşek bir yüzey tabakasıdır. En taze ölü organik maddenin girdiği toprağın yüzey katmanlarında birçok yıkıcı organizma yaşar - bakteriler, mantarlar, solucanlar, en küçük eklembacaklılar vb. Faaliyetleri toprağın yukarıdan gelişmesini sağlarken, ana kayanın fiziksel ve kimyasal tahribatı aşağıdan toprak oluşumuna katkıda bulunur.

Canlı bir ortam olarak toprak, bir dizi özellik ile ayırt edilir: yüksek yoğunluk, ışık eksikliği, düşük sıcaklık dalgalanmaları genliği, oksijen eksikliği ve nispeten yüksek bir karbondioksit içeriği. Ek olarak, toprak, alt tabakanın 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, 1 m2 toprak tabakasında 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 (aktinomisetler), algler ve diğer mikroorganizmalar vardır. Tüm toprak popülasyonu - edaphobionts (edaphobius, Yunanca edaphos - toprak, bios - yaşam) birbirleriyle etkileşime girerek bir tür biyosenotik kompleks oluşturur, toprak yaşam ortamının yaratılmasına aktif olarak katılır ve verimliliğini sağlar. Yaşamın toprak ortamında yaşayan türlere de pedobiyontlar denir (Yunan paralarından - bir çocuk, yani gelişimlerinde larva aşamasından geçen).

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

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

Çevresel faktörler

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

Biyotik faktörler birleşiyor değişik formlar organizmalar arasındaki ilişkiler. Tarafsız, karşılıklı olarak yararlı veya düşmanca olabilirler. Gelinen aşamada özel bir önem kazanmıştır. antropojenik faktörler. Bunların hepsi insan ekonomik faaliyetinin biçimleridir.

Organizmaların yaşam alanları

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 karakteristik özelliklerdir. su ortamı. Toprak için tamamen farklı göstergeler karakteristiktir.

toprak nedir?

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 zemin oldukça dinamik bir sistemdir. Zamanla, katmanlar karşılıklı olarak dönüşür ve birbirinin yerini alır.

Toprak habitatı: özellikler

Litosferin üst katmanı bir dizi benzersiz özelliğe sahiptir. Koşulların doğası nispeten sabit olan toprak habitatı aşağıdaki özelliklere sahiptir:

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

yerliler

Kim bu koşullarda yaşayabilir? Kök sistemleri ve bitkiler toprağın üst tabakasında bulunur. Likenler, siyanobakteriler, yeşil ve diyatomlar vardır. Özellikle çoğu, fotosentez için en uygun koşulların bulunduğu toprak yüzeyinde.

Ancak mantarlar ve bakteriler toprağın tüm kalınlığı boyunca yaşarlar. Hayvanlar arasında protozoa, annelidler ve yuvarlak kurtlar, gastropodlar bulunur. Toprak omurgalıları köstebek fareleri, köstebekler, sivri farelerdir.

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

Adaptasyon yolları

Toprak habitatının özellikleri, içinde yaşayan organizmaların özelliklerini de içerir. Her tür kendine göre adapte olmuştur. Toprakta hareket etmek zor olduğundan, sakinleri solucan benzeri veya yuvarlak bir vücut şekline sahiptir. Toprakta hareket etmenin iki yolu vardır. Böylece solucanlar onu sindirim borusundan geçirir. Ancak memelilerin yuva yapan tipte uzuvları vardır. Köstebek farelerinde ve köstebeklerde görme organları az gelişmiştir ve bazı türlerde tamamen büyümüştür. Bu tür hayvanlar, birçok hareketlerinde diğer duyuların - dokunma ve koku alma - yardımıyla hareket ederler.

Hayvanlar hareket halindeyken katı parçacıklara karşı sürekli sürtünmeye maruz kaldıkları için kılıfları dayanıklı ve esnektir. Aynı zamanda, yüksek nem koşullarında çok önemli olan toprak böceklerinin kütikülünden su buharlaşır. Oksijen molekülleri katı parçacıklar arasında bulunur, bu nedenle çoğu toprak hayvanı vücudun tüm yüzeyinden 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 parçacıklar ve humustan oluşur.
Koşulların sabitliğinde farklılık gösterir.
Ana cansız faktörler bu ortam için ışık olmaması, 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 sistem bitki topluluklarının gelişiminin temelinde yer alan ve daha sonra temeli oluşturan arazi yemek zinciri Dünyanın ekolojik sistemlerini, biyosferini oluşturan diğer tüm organizmalar. İnsanlar burada bir istisna değildir: herhangi bir insan toplumunun refahı, toprak kaynaklarının mevcudiyeti ve durumu, toprak verimliliği ile belirlenir.

Bu arada, gezegenimizdeki tarihi zaman boyunca 20 milyon km2'ye kadar tarım arazisi kaybedildi. Bugün Dünya'nın her sakini için ortalama sadece 0,35- 0,37 hektar 70'lerde ise bu değer 0.45- 0,50 hektar . Mevcut durum değişmezse, bir asır içinde bu kadar hızlı bir kayıpla, tarıma uygun toplam arazi alanı 3,2 milyar hektardan 1 milyar hektara düşecek.

VV Dokuchaev, toprağı oluşturan 5 ana faktör belirledi:

1. iklim;

2. ana kaya (jeolojik temel);

3. topografya (kabartma);

4. canlı organizmalar;

5. zaman.

Şu anda, toprak oluşumundaki diğer bir faktör insan faaliyeti olarak adlandırılabilir.

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

Yavaş yavaş, dünyanın daha derin katmanları toprak oluşumu sürecine dahil olur. Bu nedenle, çoğu toprak, toprak ufuklarına bölünmüş, az ya da çok belirgin bir katmanlı profile sahiptir. Toprağa bir toprak organizmaları kompleksi yerleşir - edafon : bakteriler, mantarlar, böcekler, solucanlar ve yuva yapan hayvanlar. Edaphon ve bitkiler, vücutlarından detritofajlar - solucanlar ve böcek larvaları tarafından geçirilen toprak döküntüsünün oluşumunda rol oynar.

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

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

Toprağın bileşimi 4 önemli yapısal bileşen içerir:

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

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

3. hava (%15-20);

4. su (%25-35).

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

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

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

1. Üst humus-birikimli ufuk (A), organik maddenin biriktiği ve dönüştüğü ve bileşiklerin hangi kısmından yıkama suyuyla taşındığı.

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

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

Her katmanda, özelliklerinde farklılık gösteren daha 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. Yeryüzünde, beş tipolojik toprak grubu, yaygınlık açısından lider konumdadır:

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

2. savanların ve bozkırların verimli toprakları - kara toprak, kestane Ve kahverengi güçlü bir humus tabakasına sahip topraklar;

3. farklı iklim bölgelerine ait çöl ve yarı çöllerin zayıf ve son derece dengesiz toprakları;

4. ılıman ormanların nispeten zayıf 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 kıyılarında taşkın yatağı toprakları vardır;

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

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

Pirinç. salin

tuz yalıyor - yüzey tuzlu değil, üst tabaka sızdırılmış, yapısız. Alt ufuklar sıkıştırılır, sodyum iyonları ile doyurulur; kuruduklarında sütunlar ve bloklar halinde çatlarlar. Su rejimi kararsız - ilkbaharda - nem durgunluğu, yazın - şiddetli kuruma.

2. Toprak organik maddesi

Her toprak türü, belirli bir flora, fauna ve bakteri - edafon kombinasyonuna karşılık gelir. Ölmekte olan ya da ölü organizmalar yüzeyde ve toprak içinde birikerek toprakta organik madde olarak adlandırılanları oluştururlar. 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 dokuları ile beslenen, saprofajlar , ölü bitki maddesini tüketmek, nekrofajlar hayvanların leşleriyle beslenmek, koprofajlar hayvan dışkısını yok etmek. Hepsi, adı verilen karmaşık bir sistemi oluşturur. saprofil hayvan kompleksi .

Humus, kurucu unsurlarının türü, şekli ve doğası bakımından farklılık gösterir; hümik Ve hümik olmayan maddeler. Hümik 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 gerçekleşir. Mikroorganizmaların yaşamsal aktivitelerinin bir sonucu olarak hümik maddeler, yeni, genellikle yüksek moleküler bileşikler halinde işlenir - hümik asitler veya fulvik asitler .

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

1. etli,

2. tozlu,

3. taneli

4. çatlak,

5. topaklı

6. killi.

Humusun koyu rengi toprağın daha iyi ısınmasına ve yüksek nem kapasitesi - toprağın su tutmasına katkıda bulunur.

Toprağın ana özelliği verimliliğidir, yani. bitkilere su, mineral tuzlar, 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. buğulu

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

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

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 toprak, yer altı ve yüzey suları arasında sürekli bir değişim vardır.

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

4. Toprak organizmalarının ekolojik grupları

Ortalama olarak, toprak 2-3 kg/m 2 canlı bitki ve hayvan veya 20-30 t/ha içerir. aynı zamanda içinde ılıman bölge Bitki kökleri 15 t/ha, böcekler 1 ton, yağmur kurtları - 500 kg, nematodlar - 50 kg, kabuklular - 40 kg, salyangozlar, sümüklü böcekler - 20 kg, yılanlar, kemirgenler - 20GK, bakteriler - 3T, 3T, aktinomisetler - 1.5T, en basit - 100kg - 100kg.

Toprağın heterojenliği, farklı organizmalar için farklı bir ortam görevi görmesine yol açar. Habitat olarak toprakla bağlantı derecesine göre hayvanlar 3 grupta toplanır:

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

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

3. geoksen – geçici barınak veya sığınak için ara sıra toprağı ziyaret eden hayvanlar (hamam böcekleri, birçok hemiptera, böcekler, kemirgenler ve diğer memeliler).

Toprağın büyüklüğüne bağlı olarak, canlılar aşağıdaki gruplara ayrılabilir.

1. Mikrobiyotip , mikrobiyota - toprak mikroorganizmaları, detritus zincirindeki ana halka, 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. Dondurucu toprağı tolere edebilir.

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

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

5. Deliklerin sakinleri - porsuk, dağ sıçanı, yer sincabı, jerboa 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 "kayak" şeklinde tuhaf uzuvları vardır.

7. Gallophiles - tuzlu toprakların sakinleri. Aşırı tuzlara karşı koruma sağlayan uyarlamaları vardır: yoğun örtüler, tuzları vücuttan uzaklaştıran cihazlar (çöl böceklerinin larvaları).

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

9. ötotrofik veya ötrofik - verimli topraklarda yetişir.

10. Mezotrofik – daha az zorlu topraklar.

11. oligotrofik – memnun az miktarda besin maddesi.

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

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

14. Kalsiyofiller - toprakta kalsiyum varlığını talep ederek, karbonatlı topraklara (hanım terliği, Sibirya karaçamı, kayın, dişbudak) yerleşin.

15. kalsiyum fobileri - yüksek kalsiyum içeriğine sahip topraklardan kaçınan bitkiler (sfagnum yosunları, bataklık, funda, siğil huş ağacı, kestane).

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

17. asidofiller - asitli toprakları tercih eden bitkiler (funda, beyaz sakallı, kuzukulağı, küçük kuzukulağı).

18. bazifiller - alkalin toprakları tercih eden bitkiler (öküz otu, tarla hardalı).

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

Tuzlu topraklarda yetişen bitkilere denir. halofitler ( Avrupa soleros, yumrulu sarsazan) ve aşırı tuzluluğa dayanamayan bitkiler - glikofitler . Halofitler, toprak çözeltilerinin kullanımına izin veren yüksek bir ozmotik basınca sahiptir, fazla tuzları yapraklardan salabilir veya vücutlarında biriktirebilirler.

Gevşek kumlara adapte olmuş bitkilere denir. psammofitler . Kumla kaplandıklarında maceracı kökler oluşturabilirler, maruz kaldıklarında köklerde tesadüfi tomurcuklar oluşurlar, genellikle yüksek sürgün büyüme hızına, uçan tohumlara, güçlü örtülere, hava odalarına, paraşütlere, pervanelere - kumla uykuya dalmamak için cihazlara sahiptirler. Bazen bütün bir bitki yerden kopabilir, kuruyabilir ve tohumlarla birlikte rüzgarla başka bir yere taşınabilir. Fideler, kumulla tartışarak hızla çimlenir. Kuraklığa dayanıklılık için uyarlamalar vardır - kök örtüleri, kök mantarlaşması, yan köklerin güçlü gelişimi, yapraksız sürgünler, kseromorfik yapraklar.

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

Kayaların üzerinde yaşayan bitkiler, kayşat litofitlere aittir. Kural olarak, bunlar kayalık yüzeylere ilk yerleşenlerdir: ototrofik algler, pullu likenler, yaprak likenleri, yosunlar, yüksek bitkilerden litofitler. Bunlara yarık bitkiler denir - chasmophytes . Örneğin saksafon, ardıç, çam.