Eigenschaften der Bodenumgebung. Lebensraum Boden (Vorlesung). Der Körper als Lebensraum

Der Boden ist eine dünne Schicht auf der Erdoberfläche, die durch die Aktivitäten von Lebewesen recycelt wird. Dabei handelt es sich um ein dreiphasiges Medium (Boden, Feuchtigkeit, Luft), Luft in Bodenhöhlen ist stets mit Wasserdampf gesättigt, in ihrer Zusammensetzung mit Kohlendioxid angereichert und an Sauerstoff abgereichert. Andererseits ändert sich das Verhältnis von Wasser und Luft in Böden je nach Wetterlage ständig. Temperaturschwankungen sind in der Nähe der Oberfläche sehr stark, glätten sich aber schnell mit der Tiefe. Das Hauptmerkmal der Bodenumgebung ist die ständige Zufuhr von organischer Substanz, hauptsächlich aufgrund von absterbenden Pflanzenwurzeln und herabfallenden Blättern. Es ist eine wertvolle Energiequelle für Bakterien, Pilze und viele Tiere, daher ist der Boden die am stärksten mit Leben gesättigte Umgebung. Ihre verborgene Welt ist sehr reich und vielfältig.

Die Bewohner der Bodenumgebung sind Edaphobionten.

Organismus Umwelt.

Organismen, die Lebewesen bewohnen, sind Endobionten.

Lebensumfeld im Wasser. Alle Wasserbewohner müssen trotz unterschiedlicher Lebensweise an die Hauptmerkmale ihrer Umgebung angepasst werden. Diese Eigenschaften werden in erster Linie durch die physikalischen Eigenschaften des Wassers bestimmt: seine Dichte, Wärmeleitfähigkeit und die Fähigkeit, Salze und Gase zu lösen.

Die Dichte des Wassers bestimmt seine signifikante Auftriebskraft. Dadurch wird das Gewicht der Organismen im Wasser erleichtert und es wird möglich, ein dauerhaftes Leben in der Wassersäule zu führen, ohne auf den Grund zu sinken. Viele Arten, meist kleine, die zu schnellem aktivem Schwimmen nicht in der Lage sind, scheinen im Wasser zu schweben und sich darin in einem schwebenden Zustand zu befinden. Die Ansammlung solcher kleinen Wasserbewohner nennt man Plankton. Die Zusammensetzung des Planktons umfasst mikroskopisch kleine Algen, kleine Krebstiere, Fischeier und -larven, Quallen und viele andere Arten. Planktonorganismen werden von den Strömungen getragen und können ihnen nicht widerstehen. Das Vorhandensein von Plankton im Wasser ermöglicht die Filtrationsart der Ernährung, d. H. Sieben, mit Hilfe verschiedener Geräte, kleiner Organismen und im Wasser schwebender Nahrungspartikel. Es wird sowohl in schwimmenden als auch in sesshaften Bodentieren wie Seelilien, Muscheln, Austern und anderen entwickelt. Eine sesshafte Lebensweise wäre für Wasserbewohner ohne Plankton unmöglich und wiederum nur in einer Umgebung mit ausreichender Dichte möglich.

Die Dichte des Wassers macht es schwierig, sich darin aktiv zu bewegen, daher müssen schnell schwimmende Tiere wie Fische, Delfine, Tintenfische starke Muskeln und eine stromlinienförmige Körperform haben. Aufgrund der hohen Dichte des Wassers steigt der Druck mit der Tiefe stark an. Tiefseebewohner können einem Druck standhalten, der tausendfach höher ist als auf der Landoberfläche.

Licht dringt nur bis zu einer geringen Tiefe in das Wasser ein, sodass Pflanzenorganismen nur in den oberen Horizonten der Wassersäule existieren können. Selbst in den saubersten Meeren ist Photosynthese nur bis zu einer Tiefe von 100-200 m möglich, in großen Tiefen gibt es keine Pflanzen und Tiefseetiere leben in völliger Dunkelheit.

Das Temperaturregime in Gewässern ist milder als an Land. Aufgrund der hohen Wärmekapazität des Wassers werden Temperaturschwankungen ausgeglichen, und die Wasserbewohner müssen sich nicht an starke Fröste oder 40-Grad-Hitze anpassen. Nur in heißen Quellen kann sich die Wassertemperatur dem Siedepunkt nähern.

Eine der Schwierigkeiten im Leben der Wasserbewohner ist die begrenzte Menge an Sauerstoff. Seine Löslichkeit ist nicht sehr hoch und nimmt außerdem stark ab, wenn das Wasser verunreinigt oder erhitzt wird. Daher kommt es in Stauseen manchmal zu Einfrierungen - dem Massensterben von Einwohnern aufgrund von Sauerstoffmangel, der aus verschiedenen Gründen auftritt.

Auch die Salzzusammensetzung der Umgebung ist für Wasserorganismen sehr wichtig. Meeresarten können nicht in Süßwasser leben, und Süßwasserarten können aufgrund von Zellfehlfunktionen nicht in den Meeren leben.

Boden-Luft-Umwelt des Lebens. Diese Umgebung hat einen anderen Funktionssatz. Es ist im Allgemeinen komplexer und vielfältiger als Wasser. Es hat viel Sauerstoff, viel Licht, schärfere zeitliche und räumliche Temperaturänderungen, viel schwächere Druckabfälle und oft ein Feuchtigkeitsdefizit. Obwohl viele Arten fliegen können und kleine Insekten, Spinnen, Mikroorganismen, Samen und Pflanzensporen von Luftströmungen getragen werden, ernähren und vermehren sich Organismen auf der Erdoberfläche oder Pflanzen. In einem Medium mit so geringer Dichte wie Luft brauchen Organismen Unterstützung. Daher werden bei Landpflanzen mechanische Gewebe entwickelt, und bei Landtieren ist das innere oder äußere Skelett ausgeprägter als bei Wassertieren. Die geringe Luftdichte erleichtert das Bewegen darin.

Luft ist ein schlechter Wärmeleiter. Dies erleichtert die Möglichkeit, die im Inneren der Organismen erzeugte Wärme zu konservieren und bei warmblütigen Tieren eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten. Die eigentliche Entwicklung der Warmblüter wurde in der irdischen Umgebung möglich. Die Vorfahren der modernen Wassersäugetiere – Wale, Delfine, Walrosse, Robben – lebten einst an Land.

Landbewohner haben sehr unterschiedliche Anpassungen im Zusammenhang mit der Versorgung mit Wasser, insbesondere in ariden Bedingungen. Bei Pflanzen ist dies ein starkes Wurzelsystem, eine wasserdichte Schicht auf der Oberfläche von Blättern und Stängeln und die Fähigkeit, die Verdunstung von Wasser durch Spaltöffnungen zu regulieren. Auch bei Tieren sind dies verschiedene Merkmale der Körper- und Hautstruktur, darüber hinaus trägt aber auch das artgerechte Verhalten zur Aufrechterhaltung des Wasserhaushaltes bei. Sie können beispielsweise zu Tränken wandern oder besonders trockene Bedingungen aktiv meiden. Manche Tiere können ihr ganzes Leben von Trockenfutter leben, wie Springmäuse oder die allseits bekannte Kleidermotte. Das vom Körper benötigte Wasser entsteht dabei durch die Oxidation der Nahrungsbestandteile.

Im Leben von Landorganismen spielen auch viele andere Umweltfaktoren eine wichtige Rolle, zum Beispiel die Zusammensetzung der Luft, Winde und die Topographie der Erdoberfläche. Wetter und Klima sind von besonderer Bedeutung. Die Bewohner der Boden-Luft-Umgebung müssen an das Klima des Teils der Erde, in dem sie leben, angepasst sein und die Variabilität der Wetterbedingungen ertragen.

Boden als Lebensraum. Der Boden ist eine dünne Schicht der Landoberfläche, die durch die Aktivitäten von Lebewesen bearbeitet wird. Feste Partikel sind im Boden mit Poren und Hohlräumen durchsetzt, die teils mit Wasser und teils mit Luft gefüllt sind, so dass auch kleine Wasserorganismen den Boden bewohnen können. Das Volumen kleiner Hohlräume im Boden ist ein sehr wichtiges Merkmal. In lockeren Böden kann es bis zu 70% und in dichten Böden etwa 20% betragen. In diesen Poren und Hohlräumen oder auf der Oberfläche fester Partikel lebt eine Vielzahl mikroskopisch kleiner Lebewesen: Bakterien, Pilze, Protozoen, Spulwürmer, Arthropoden. Größere Tiere machen ihre eigenen Passagen im Boden. Der gesamte Boden ist von Pflanzenwurzeln durchzogen. Die Bodentiefe wird durch die Eindringtiefe der Wurzeln und die Aktivität grabender Tiere bestimmt. Es ist nicht mehr als 1,5-2 m.

Die Luft in Bodenhöhlen ist immer mit Wasserdampf gesättigt, ihre Zusammensetzung ist mit Kohlendioxid angereichert und an Sauerstoff abgereichert. Auf diese Weise ähneln die Lebensbedingungen im Boden einer aquatischen Umwelt. Andererseits ändert sich das Verhältnis von Wasser und Luft in Böden je nach Wetterlage ständig. Temperaturschwankungen sind in der Nähe der Oberfläche sehr stark, glätten sich aber schnell mit der Tiefe.

Das Hauptmerkmal der Bodenumgebung ist die ständige Zufuhr von organischer Substanz, hauptsächlich aufgrund von absterbenden Pflanzenwurzeln und herabfallenden Blättern. Es ist eine wertvolle Energiequelle für Bakterien, Pilze und viele Tiere, daher ist der Boden die am stärksten mit Leben gesättigte Umgebung. Ihre verborgene Welt ist sehr reich und vielfältig.

Durch das Auftreten verschiedener Tier- und Pflanzenarten kann man nicht nur verstehen, in welcher Umgebung sie leben, sondern auch, welche Art von Leben sie darin führen.

Wenn wir ein vierbeiniges Tier mit stark ausgeprägter Oberschenkelmuskulatur an den Hinterbeinen und viel schwächeren Oberschenkelmuskeln an den ebenfalls verkürzten Vorderbeinen haben, mit einem relativ kurzen Hals und einem langen Schwanz, dann können wir mit Sicherheit sagen, dass dies ein Grund ist Springer, der zu schnellen und manövrierfähigen Bewegungen fähig ist, ein Bewohner offener Räume. So sehen die berühmten australischen Kängurus und die asiatischen Wüstenspringmäuse und afrikanischen Springer und viele andere springende Säugetiere aus - Vertreter verschiedener Ordnungen, die auf verschiedenen Kontinenten leben. Sie leben in den Steppen, Prärien, Savannen - wo schnelle Bewegungen auf dem Boden das Hauptmittel zur Flucht vor Raubtieren sind. Der lange Schwanz dient bei schnellen Kurven als Balancer, sonst würden die Tiere das Gleichgewicht verlieren.

Die Hüften sind an den Hinterbeinen und bei springenden Insekten - Heuschrecken, Heuschrecken, Flöhen, Flohkäfern - stark entwickelt.

Ein kompakter Körper mit kurzem Schwanz und kurzen Gliedmaßen, von denen die vorderen sehr kräftig sind und wie eine Schaufel oder ein Rechen aussehen, blinde Augen, ein kurzer Hals und kurzes, wie getrimmtes Fell verraten uns, dass wir ein unterirdisches Tier haben, das gräbt Löcher und Galerien . Dies kann ein Waldmaulwurf und eine Steppenmullratte und ein australischer Beutelmaulwurf und viele andere Säugetiere sein, die einen ähnlichen Lebensstil führen.

Grabende Insekten - Bären haben auch einen kompakten, stämmigen Körper und kräftige Vorderbeine, ähnlich einem reduzierten Baggerlöffel. Im Aussehen ähneln sie einem kleinen Maulwurf.

Alle fliegenden Arten haben breite Flächen entwickelt – Flügel bei Vögeln, Fledermäusen, Insekten oder glättende Hautfalten an den Seiten des Körpers, wie bei Gleithörnchen oder Eidechsen.

Organismen, die sich durch passiven Flug mit Luftströmungen ansiedeln, zeichnen sich durch geringe Größe und sehr unterschiedliche Formen aus. Eines haben sie jedoch alle gemeinsam – eine starke Entwicklung der Oberfläche im Vergleich zum Körpergewicht. Dies wird auf unterschiedliche Weise erreicht: durch lange Haare, Borsten, verschiedene Auswüchse des Körpers, seine Verlängerung oder Abflachung und die Verringerung des spezifischen Gewichts. So sehen kleine Insekten und fliegende Pflanzenfrüchte aus.

Die äußere Ähnlichkeit, die bei Vertretern verschiedener nicht verwandter Gruppen und Arten aufgrund eines ähnlichen Lebensstils auftritt, wird als Konvergenz bezeichnet.

Es betrifft hauptsächlich die Organe, die direkt mit der äußeren Umgebung interagieren, und ist in der Struktur der inneren Systeme - des Verdauungs-, Ausscheidungs- und Nervensystems - viel weniger ausgeprägt.

Die Form einer Pflanze bestimmt die Eigenschaften ihrer Beziehung zur äußeren Umgebung, zum Beispiel wie sie die kalte Jahreszeit übersteht. Bäume und hohe Sträucher haben die höchsten Äste.

Die Form einer Schlingpflanze - mit einem schwachen Stamm, der sich um andere Pflanzen wickelt, kann sowohl bei holzigen als auch bei krautigen Arten vorkommen. Dazu gehören Weintrauben, Hopfen, Wiesendotter, tropische Schlingpflanzen. Lianenartige Pflanzen winden sich um die Stämme und Stängel aufrechter Arten und tragen ihre Blätter und Blüten ans Licht.

Bei ähnlichen klimatischen Bedingungen auf verschiedenen Kontinenten entsteht ein ähnliches äußeres Erscheinungsbild der Vegetation, die aus verschiedenen, oft völlig voneinander unabhängigen Arten besteht.

Die äußere Form, die die Art und Weise der Interaktion mit der Umwelt widerspiegelt, wird als Lebensform der Art bezeichnet. Verschiedene Arten können eine ähnliche Lebensform haben, wenn sie eine ähnliche Lebensweise führen.

Die Lebensform wird während der säkularen Evolution der Arten entwickelt. Diejenigen Arten, die sich durch Metamorphose entwickeln, ändern ihre Lebensform während des Lebenszyklus auf natürliche Weise. Vergleichen Sie zum Beispiel eine Raupe und einen erwachsenen Schmetterling oder einen Frosch und seine Kaulquappe. Einige Pflanzen können je nach Wachstumsbedingungen unterschiedliche Lebensformen annehmen. Beispielsweise können Linde oder Vogelkirsche sowohl ein aufrechter Baum als auch ein Strauch sein.

Gemeinschaften von Pflanzen und Tieren sind stabiler und vollständiger, wenn sie Vertreter verschiedener Lebensformen umfassen. Dies bedeutet, dass eine solche Gemeinschaft die Ressourcen der Umwelt vollständiger nutzt und vielfältigere interne Verbindungen hat.

Die Zusammensetzung der Lebensformen von Organismen in Gemeinschaften dient als Indikator für die Eigenschaften ihrer Umwelt und die darin stattfindenden Veränderungen.

Flugzeugingenieure studieren sorgfältig die verschiedenen Lebensformen von fliegenden Insekten. Modelle von Maschinen mit Schlagflug wurden nach dem Prinzip der Bewegung in der Luft von Diptera und Hymenoptera erstellt. In der modernen Technologie wurden Laufmaschinen sowie Roboter mit Hebel- und Hydraulikbewegung wie Tiere verschiedener Lebensformen entworfen. Solche Maschinen können sich an steilen Hängen und im Gelände bewegen.

Das Leben auf der Erde entwickelte sich unter Bedingungen eines regelmäßigen Wechsels von Tag und Nacht und Wechsel der Jahreszeiten aufgrund der Rotation des Planeten um seine Achse und um die Sonne. Der Rhythmus der äußeren Umgebung erzeugt Periodizität, dh die Wiederholung von Bedingungen im Leben der meisten Arten. Sowohl kritische, schwer zu überstehende Perioden, als auch günstige, wiederholen sich regelmäßig.

Die Anpassung an periodische Veränderungen der äußeren Umgebung äußert sich bei Lebewesen nicht nur in einer direkten Reaktion auf sich verändernde Faktoren, sondern auch in erblich festgelegten inneren Rhythmen.

LEHRPLAN

1. Allgemeine Eigenschaften des Bodens

2. Organische Bodensubstanz

3. Feuchtigkeit und Belüftung

4. Ökologische Gruppen von Bodenorganismen

1. Allgemeine Eigenschaften des Bodens

Der Boden ist der wichtigste Bestandteil jedes terrestrischen Ökosystems, auf dessen Grundlage sich Pflanzengemeinschaften entwickeln, die wiederum die Grundlage der Nahrungsketten aller anderen Organismen bilden, die die Ökosysteme der Erde, ihre Biosphäre, bilden. Menschen sind hier keine Ausnahme: Das Wohlergehen jeder menschlichen Gesellschaft wird durch die Verfügbarkeit und den Zustand von Landressourcen und die Bodenfruchtbarkeit bestimmt.

Inzwischen sind während der historischen Zeit auf unserem Planeten bis zu 20 Millionen km 2 landwirtschaftliche Nutzfläche verloren gegangen. Auf jeden Erdbewohner kommen heute im Schnitt nur 0,35- 0,37 ha , während dieser Wert in den 70er Jahren bei 0,45- 0,50 ha . Wenn sich die derzeitige Situation nicht ändert, wird in einem Jahrhundert bei einer solchen Verlustrate die gesamte für die Landwirtschaft geeignete Fläche von 3,2 auf 1 Milliarde Hektar reduziert.

VV Dokuchaev identifizierte 5 Hauptfaktoren für die Bodenbildung:

1. Klima;

2. Muttergestein (geologische Grundlage);

3. Topographie (Relief);

4. lebende Organismen;

5. Zeit.

Derzeit kann ein weiterer Faktor bei der Bodenbildung als menschliche Aktivität bezeichnet werden.

Die Bodenbildung beginnt mit der Primärsukzession, die sich in physikalischer und chemischer Verwitterung manifestiert und zur Ablösung von Muttergesteinen wie Basalten, Gneisen, Graniten, Kalksteinen, Sandsteinen und Schiefern von der Oberfläche führt. Diese Verwitterungsschicht wird nach und nach von Mikroorganismen und Flechten besiedelt, die das Substrat umwandeln und mit organischer Substanz anreichern. Durch die Flechtentätigkeit reichern sich die wichtigsten Elemente der Pflanzenernährung wie Phosphor, Kalzium, Kalium und andere im Urboden an. Auf diesem Urboden können sich nun Pflanzen ansiedeln und Pflanzengemeinschaften bilden, die das Gesicht der Biogeozänose bestimmen.

Nach und nach werden tiefere Erdschichten in den Prozess der Bodenbildung einbezogen. Daher haben die meisten Böden ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Schichtprofil, das in Bodenhorizonte unterteilt ist. Im Boden siedelt sich ein Komplex von Bodenorganismen an - edaphone : Bakterien, Pilze, Insekten, Würmer und grabende Tiere. Edaphon und Pflanzen sind an der Bildung von Bodenschutt beteiligt, der von Detritophagen - Würmern und Insektenlarven - durch ihren Körper geleitet wird.

Beispielsweise verarbeiten Regenwürmer pro Hektar Land etwa 50 Tonnen Erde pro Jahr.

Bei der Zersetzung von Pflanzenresten entstehen Huminstoffe - schwache organische Humin- und Fulvinsäuren - die Basis des Bodenhumus. Sein Inhalt sichert die Struktur des Bodens und die Verfügbarkeit mineralischer Nährstoffe für Pflanzen. Die Dicke der humusreichen Schicht bestimmt die Fruchtbarkeit des Bodens.

Die Zusammensetzung des Bodens umfasst 4 wichtige Strukturkomponenten:

1. mineralische Basis (50-60% der gesamten Bodenzusammensetzung);

2. organische Stoffe (bis zu 10%);

3. Luft (15-20%);

4. Wasser (25-35%).

Mineralische Basis- ein anorganischer Bestandteil, der durch Verwitterung des Ausgangsgesteins entstanden ist. Mineralfragmente sind unterschiedlich groß (von Felsbrocken über Sandkörner bis hin zu kleinsten Tonpartikeln). Es ist das Skelettmaterial des Bodens. Es wird in kolloidale Partikel (weniger als 1 Mikron), feine Erde (weniger als 2 mm) und große Fragmente unterteilt. Die mechanischen und chemischen Eigenschaften des Bodens werden durch kleine Partikel bestimmt.

Die Struktur des Bodens wird durch den relativen Gehalt an Sand und Ton darin bestimmt. Der Boden, der zu gleichen Teilen Sand und Ton enthält, ist für das Pflanzenwachstum am günstigsten.

Im Boden werden in der Regel 3 Haupthorizonte unterschieden, die sich in mechanischen und chemischen Eigenschaften unterscheiden:

1. Oberer Humusakkumulationshorizont (A), in dem organisches Material angesammelt und umgewandelt wird und von dem ein Teil der Verbindungen durch Waschwasser heruntergetragen wird.

2. Auswaschungshorizont oder Illuvial (B), wo die von oben gewaschenen Stoffe abgeschieden und umgewandelt werden.

3. Elterngestein oder Horizont (C), das Material, das in Boden umgewandelt wird.

Innerhalb jeder Schicht werden mehr Teilhorizonte unterschieden, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden.

Die Haupteigenschaften des Bodens als ökologische Umgebung sind seine physikalische Struktur, mechanische und chemische Zusammensetzung, Säuregehalt, Redoxbedingungen, Gehalt an organischer Substanz, Belüftung, Feuchtigkeitskapazität und Feuchtigkeitsgehalt. Verschiedene Kombinationen dieser Eigenschaften bilden viele Arten von Böden. Auf der Erde nehmen fünf typologische Gruppen von Böden die führende Position in Bezug auf die Verbreitung ein:

1. Böden der feuchten Tropen und Subtropen, hauptsächlich rote Böden und zheltosem , gekennzeichnet durch den Reichtum der mineralischen Zusammensetzung und die hohe Mobilität organischer Stoffe;

2. fruchtbare Böden von Savannen und Steppen - Schwarzerde, Kastanie und braun Böden mit einer starken Humusschicht;

3. arme und extrem instabile Böden von Wüsten und Halbwüsten, die zu verschiedenen Klimazonen gehören;

4. relativ arme Böden gemäßigter Wälder - podzolic, sod-podzolic, braun und graue Waldböden ;

5. Permafrostböden, meist dünn, podzolisch, Sumpf , glei , an Mineralsalzen verarmt mit einer schwach ausgebildeten Humusschicht.

An den Ufern der Flüsse gibt es Auenböden;

Salzböden sind eine eigene Gruppe: Salzwiesen, Salzwiesen und etc. die 25 % der Böden ausmachen.

Salzwiesen - Böden, die bis an die Oberfläche ständig stark mit salzhaltigem Wasser benetzt sind, z. B. um Bittersalzseen. Im Sommer trocknet die Oberfläche der Salzwiesen aus und bedeckt sich mit einer Salzkruste.

Reis. Kochsalzlösung

Salzlecksteine - die Oberfläche ist nicht salzhaltig, die obere Schicht ist ausgelaugt, strukturlos. Die unteren Horizonte sind verdichtet, mit Natriumionen gesättigt, beim Trocknen brechen sie in Säulen und Blöcke. Das Wasserregime ist instabil - im Frühjahr - Feuchtigkeitsstagnation, im Sommer - starke Austrocknung.

2. Organische Bodensubstanz

Jede Art von Boden entspricht einer bestimmten Flora, Fauna und einer Kombination von Bakterien - Edaphon. Absterbende oder tote Organismen sammeln sich an der Oberfläche und im Boden an und bilden so genannte organische Bodensubstanz Humus . Der Prozess der Humifizierung beginnt mit der Zerstörung und Zerkleinerung der organischen Masse durch Wirbeltiere und wird dann durch Pilze und Bakterien umgewandelt. Solche Tiere umfassen Phytophagen die sich vom Gewebe lebender Pflanzen ernähren, Saprophagen , Verzehr von abgestorbenem Pflanzenmaterial, Nekrophagen sich von Tierkadavern ernähren, Koprophagen tierische Exkremente vernichten. Alle von ihnen bilden ein komplexes System namens saprofil tierischer Komplex .

Humus unterscheidet sich in Art, Form und Beschaffenheit seiner Bestandteile, die unterteilt werden in humus und nicht humin Substanzen. Nichthuminstoffe werden aus Verbindungen gebildet, die in pflanzlichen und tierischen Geweben wie Proteinen und Kohlenhydraten vorkommen. Wenn sich diese Substanzen zersetzen, werden Kohlendioxid, Wasser und Ammoniak freigesetzt. Die erzeugte Energie wird genutzt Bodenorganismen. In diesem Fall kommt es zu einer vollständigen Mineralisierung der Nährstoffe. Huminstoffe werden durch die lebenswichtige Tätigkeit von Mikroorganismen zu neuen, meist hochmolekularen Verbindungen verarbeitet - Huminsäuren oder Fulvosäuren .

Humus ist unterteilt in Nährstoffe, die leicht zu verarbeiten sind und als Nahrungsquelle für Mikroorganismen dienen, und nachhaltige, die physikalische und chemische Funktionen erfüllen und das Nährstoffgleichgewicht, die Wasser- und Luftmenge im Boden steuern. Humus klebt die Mineralpartikel des Bodens fest und verbessert seine Struktur. Die Bodenstruktur hängt auch von der Menge an Calciumverbindungen ab. Folgende Bodenstrukturen werden unterschieden:

– mehlig,

– pudrig,

– körnig

– verrückt,

– klumpig

– lehmig.

Die dunkle Farbe des Humus trägt zur besseren Erwärmung des Bodens und seine hohe Feuchtigkeitskapazität zur Wasserspeicherung des Bodens bei.

Die Haupteigenschaft des Bodens ist seine Fruchtbarkeit, d.h. die Fähigkeit, Pflanzen mit Wasser, Mineralsalzen und Luft zu versorgen. Die Dicke der Humusschicht bestimmt die Fruchtbarkeit des Bodens.

3. Feuchtigkeit und Belüftung

Das Bodenwasser wird unterteilt in:

– Gravitation

– hygroskopisch,

– kapillar

– dampfend

Schwerkraftwasser - mobil, ist die Hauptart von mobilem Wasser, füllt breite Lücken zwischen Bodenpartikeln, sickert unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten, bis es das Grundwasser erreicht. Pflanzen nehmen es leicht auf.

Hygroskopisches Wasser im Boden wird durch Wasserstoffbindungen um einzelne kolloidale Partikel in Form eines dünnen, stark gebundenen Films zurückgehalten. Es wird erst bei einer Temperatur von 105 - 110 o C freigesetzt und ist für Pflanzen praktisch unzugänglich. Die Menge an hygroskopischem Wasser hängt vom Gehalt an kolloidalen Partikeln im Boden ab. In Lehmböden sind es bis zu 15%, in Sandböden - 5%.

Wenn sich die Menge an hygroskopischem Wasser ansammelt, geht es in Kapillarwasser über, das durch Oberflächenspannungskräfte im Boden gehalten wird. Kapillarwasser steigt leicht durch Poren aus dem Grundwasser an die Oberfläche, verdunstet leicht und wird von Pflanzen frei aufgenommen.

Dampfförmige Feuchtigkeit besetzt alle wasserfreien Poren.

Es findet ein ständiger Austausch von Boden, Grund- und Oberflächenwasser statt, der je nach Klima und Jahreszeit seine Intensität und Richtung ändert.

Alle feuchtigkeitsfreien Poren sind mit Luft gefüllt. Auf leichten (sandigen) Böden ist die Belüftung besser als auf schweren (lehmigen) Böden. Das Luftregime und das Feuchtigkeitsregime hängen mit der Niederschlagsmenge zusammen.

4. Ökologische Gruppen von Bodenorganismen

Im Durchschnitt enthält der Boden 2-3 kg/m 2 lebende Pflanzen und Tiere oder 20-30 t/ha. Gleichzeitig sind in der gemäßigten Zone Pflanzenwurzeln 15 t / ha, Insekten 1 t, Regenwürmer - 500 kg, Nematoden - 50 kg, Krebstiere - 40 kg, Schnecken, Schnecken - 20 kg, Schlangen, Nagetiere - 20 gk , Bakterien - 3 t, Pilze - 3 t, Aktinomyceten - 1,5 t, Protozoen - 100 kg, Algen - 100 kg.

Die Heterogenität des Bodens führt dazu, dass er für verschiedene Organismen als unterschiedliche Umgebung fungiert. Je nach Grad der Verbundenheit mit dem Lebensraum Boden Tiere in 3 Gruppen eingeteilt:

1. Geobionten – dauerhaft im Boden lebende Tiere (Regenwürmer, primäre flügellose Insekten).

2. Geophylle – Tiere, von denen ein Teil des Kreislaufs notwendigerweise im Boden stattfindet (die meisten Insekten: Heuschrecken, eine Reihe von Käfern, Tausendfüßlermücken).

3. Geoxene – Tiere, die gelegentlich den Boden aufsuchen, um vorübergehend Schutz oder Zuflucht zu finden (Kakerlaken, viele Halbflügler, Käfer, Nagetiere und andere Säugetiere).

Je nach Größe des Bodens können die Bewohner in folgende Gruppen eingeteilt werden.

1. Mikrobiotyp , Mikrobiota - Bodenmikroorganismen, das Hauptglied in der Detrituskette, ein Zwischenglied zwischen Pflanzenresten und Bodentieren. Dies sind grüne, blaugrüne Algen, Bakterien, Pilze, Protozoen. Der Boden für sie ist ein System von Mikroreservoirs. Sie leben in Bodenporen. Kann frostigen Boden vertragen.

3. Makrobiotyp , Makrobiota - große Bodentiere bis 20 mm Größe (Insektenlarven, Tausendfüßler, Regenwürmer etc.). Boden ist für sie ein dichtes Medium, das beim Bewegen einen starken mechanischen Widerstand bietet. Sie bewegen sich im Boden, indem sie natürliche Brunnen erweitern, indem sie Bodenpartikel auseinander bewegen oder neue Gänge graben. In dieser Hinsicht entwickelten sie Anpassungen zum Graben. Oft gibt es spezialisierte Atmungsorgane. Sie atmen auch durch die Haut des Körpers. Für den Winter und während der Trockenzeit ziehen sie in tiefe Bodenschichten.

4. Megabiotyp , Megabiota - große Spitzmäuse, meist Säugetiere. Viele von ihnen verbringen ihr ganzes Leben im Boden (Goldmaulwürfe, Maulwürfe, Zokore, Maulwürfe Eurasiens, Beutelmaulwürfe Australiens, Maulwurfsratten usw.). Sie legen ein System von Löchern, Gängen in den Boden. Sie haben unterentwickelte Augen, einen kompakten, valky Körper mit kurzem Hals, kurzes dickes Fell, starke kompakte Gliedmaßen, grabende Gliedmaßen, starke Krallen.

5. Die Bewohner der Löcher - Dachse, Murmeltiere, Eichhörnchen, Springmäuse usw. Sie ernähren sich von der Oberfläche, brüten, überwintern, ruhen, schlafen und entkommen vor Gefahren in Erdhöhlen. Die Struktur ist typisch für terrestrische, aber sie haben Anpassungen von Höhlen - starke Krallen, starke Muskeln an den Vorderbeinen, ein schmaler Kopf, kleine Ohrmuscheln.

6. Psammophile - Sandbewohner. Sie haben eigenartige Gliedmaßen, oft in Form von „Skiern“, die mit langen Haaren und Hornauswüchsen bedeckt sind (Ziesel mit dünnen Krallen, Springmaus mit Haube).

7. Gallophile - Bewohner salzhaltiger Böden. Sie haben Anpassungen zum Schutz vor überschüssigen Salzen: dichte Hüllen, Vorrichtungen zum Entfernen von Salzen aus dem Körper (Larven von Wüstenkäfern).

8. Pflanzen werden je nach Anspruch an die Bodenfruchtbarkeit in Gruppen eingeteilt.

9. Eutotroph oder eutroph - auf fruchtbaren Böden wachsen.

10. Mesotroph – weniger anspruchsvolle Böden.

11. Oligotroph – zufrieden eine kleine Menge an Nährstoffen.

12. Je nach Anspruch der Pflanzen an einzelne Bodenmikroelemente werden folgende Gruppen unterschieden.

13. Nitrophile - auf das Vorhandensein von Stickstoff im Boden angewiesen, siedeln sich dort an, wo es zusätzliche Stickstoffquellen gibt - Rodungspflanzen (Himbeeren, Hopfen, Ackerwinde), Müll (Brennnessel-Amaranth, Schirmpflanzen), Weidepflanzen.

14. Kalziophile - die das Vorhandensein von Kalzium im Boden erfordern, sich auf Karbonatböden (Frauenschuh, Sibirische Lärche, Buche, Esche) niederlassen.

15. Kalziumphobie - Pflanzen, die Böden mit hohem Kalziumgehalt meiden (Torfmoose, Sumpf, Heidekraut, Warzenbirke, Kastanie).

16. Je nach pH-Anforderungen des Bodens werden alle Pflanzen in 3 Gruppen eingeteilt.

17. Acidophile - Pflanzen, die saure Böden bevorzugen (Heidekraut, Weißbart, Sauerampfer, kleiner Sauerampfer).

18. Basiphylle - Pflanzen, die alkalische Böden bevorzugen (Huflattich, Ackersenf).

19. Neutrophile - Pflanzen, die neutrale Böden bevorzugen (Wiesenfuchsschwanz, Wiesenschwingel).

Pflanzen, die in salzhaltigen Böden wachsen, werden genannt Halophyten ( Europäische Soleros, knorrige Sarsazan) und Pflanzen, die übermäßigem Salzgehalt nicht standhalten können - Glykophyten . Halophyten haben einen hohen osmotischen Druck, der die Verwendung von Bodenlösungen ermöglicht, sie können überschüssige Salze durch die Blätter freisetzen oder in ihrem Körper anreichern.

Pflanzen, die an losen Sand angepasst sind, werden genannt Psammophyten . Sie können Adventivwurzeln bilden, wenn sie mit Sand bedeckt sind, Adventivknospen bilden sich an den Wurzeln, wenn sie freigelegt sind, haben oft eine hohe Wachstumsrate von Trieben, fliegenden Samen, starke Abdeckungen, haben Luftkammern, Fallschirme, Propeller - Geräte für nicht mit Sand einschlafen. Manchmal kann sich eine ganze Pflanze vom Boden lösen, vertrocknen und zusammen mit den Samen vom Wind an einen anderen Ort getragen werden. Sämlinge keimen schnell und streiten mit der Düne. Es gibt Anpassungen für Trockentoleranz - Wurzelabdeckungen, Wurzelkorken, starke Entwicklung von Seitenwurzeln, blattlose Triebe, xeromorphes Laub.

Pflanzen, die in Torfmooren wachsen, werden genannt Oxylophyten . Sie sind an hohe Bodensäure, starke Feuchtigkeit, anaerobe Bedingungen (Ledum, Sonnentau, Preiselbeeren) angepasst.

Pflanzen, die auf Felsen, Felsen leben, Geröll gehören zu den Lithophyten. Dies sind in der Regel die ersten Siedler auf Felsflächen: autotrophe Algen, Schuppenflechten, Blattflechten, Moose, Lithophyten von höheren Pflanzen. Sie werden Schlitzpflanzen genannt - Chasmophyten . Zum Beispiel Steinbrech, Wacholder, Kiefer.

Das Bodenmilieu nimmt eine Zwischenstellung zwischen dem Wasser- und dem Boden-Luft-Milieu ein. Das Temperaturregime, der niedrige Sauerstoffgehalt, die Feuchtigkeitssättigung, das Vorhandensein einer erheblichen Menge an Salzen und organischen Stoffen bringen den Boden näher an die aquatische Umwelt. Und starke Änderungen des Temperaturregimes, Austrocknung, Sättigung mit Luft, einschließlich Sauerstoff, bringen den Boden näher an die Bodenluftumgebung des Lebens.

Der Boden ist eine lockere Oberflächenschicht des Landes, die eine Mischung aus mineralischen Substanzen ist, die durch die Zersetzung von Gestein unter dem Einfluss physikalischer und chemischer Einwirkungen gewonnen werden, und speziellen organischen Substanzen, die aus der Zersetzung von Pflanzen- und Tierresten durch biologische Einwirkungen resultieren. In den Oberflächenschichten des Bodens, wo die frischeste tote organische Substanz eintritt, leben viele zerstörerische Organismen - Bakterien, Pilze, Würmer, die kleinsten Arthropoden usw. Ihre Aktivität sorgt für die Entwicklung des Bodens von oben, während die physikalische und chemische Zerstörung des Grundgesteins trägt zur Bodenbildung von unten bei.

Als Lebensraum zeichnet sich der Boden durch eine Reihe von Merkmalen aus: hohe Dichte, Lichtmangel, reduzierte Amplitude von Temperaturschwankungen, Sauerstoffmangel und relativ hoher Kohlendioxidgehalt. Außerdem zeichnet sich der Boden durch eine lockere (poröse) Struktur des Substrats aus. Die vorhandenen Hohlräume sind mit einem Gemisch aus Gasen und wässrigen Lösungen gefüllt, das die unterschiedlichsten Lebensbedingungen vieler Organismen bestimmt. Im Durchschnitt gibt es mehr als 100 Milliarden Zellen von Protozoen, Millionen von Rädertierchen und Bärtierchen, zig Millionen Nematoden, Hunderttausende von Arthropoden, Zehn und Hunderte von Regenwürmern, Mollusken und anderen Wirbellosen, Hunderte von Millionen Bakterien, mikroskopisch kleine Pilze (Actinomyceten), Algen und andere Mikroorganismen. Die gesamte Bevölkerung des Bodens - Edaphobionten (Edaphobius, aus dem Griechischen edaphos - Boden, Bios - Leben) interagiert miteinander und bildet eine Art biozönotischen Komplex, der aktiv an der Schaffung der Bodenlebensumgebung selbst beteiligt ist und ihre Fruchtbarkeit sicherstellt. Arten, die die Bodenumgebung des Lebens bewohnen, werden auch als Pedobionten bezeichnet (vom griechischen Paidos - ein Kind, d. H., das in seiner Entwicklung das Larvenstadium durchläuft).

Die Vertreter von Edaphobius entwickelten im Laufe der Evolution besondere anatomische und morphologische Merkmale. Zum Beispiel haben Tiere eine wackelige Körperform, geringe Größe, relativ starke Haut, Hautatmung, Augenreduktion, farblose Haut, Saprophagie (die Fähigkeit, sich von den Überresten anderer Organismen zu ernähren). Darüber hinaus ist neben der Aerobizität auch die Anaerobizität (die Fähigkeit, in Abwesenheit von freiem Sauerstoff zu existieren) weit verbreitet.

Ein wichtiger Schritt in der Entwicklung der Biosphäre war die Entstehung eines Teils davon wie der Bodenbedeckung. Mit der Bildung einer ausreichend entwickelten Bodenbedeckung wird die Biosphäre zu einem integralen Gesamtsystem, dessen Teile eng miteinander verbunden und voneinander abhängig sind.

Der Boden ist eine lockere, dünne Oberflächenschicht, die mit der Luft in Kontakt steht. Trotz ihrer geringen Dicke spielt diese Erdhülle eine entscheidende Rolle bei der Ausbreitung des Lebens. Der Boden ist nicht nur ein fester Körper, wie die meisten Gesteine ​​der Lithosphäre, sondern ein komplexes Dreiphasensystem, in dem feste Partikel von Luft und Wasser umgeben sind. Es ist von Hohlräumen durchzogen, die mit einem Gemisch aus Gasen und wässrigen Lösungen gefüllt sind, und daher bilden sich in ihm äußerst unterschiedliche Bedingungen, die für das Leben vieler Mikro- und Makroorganismen günstig sind.

Im Boden werden Temperaturschwankungen im Vergleich zur Oberflächenschicht der Luft geglättet, und das Vorhandensein von Grundwasser und das Eindringen von Niederschlägen schaffen Feuchtigkeitsreserven und sorgen für ein Feuchtigkeitsregime, das zwischen der aquatischen und der terrestrischen Umgebung liegt. Der Boden konzentriert Reserven an organischen und mineralischen Substanzen, die von absterbender Vegetation und Tierkadavern geliefert werden. All dies bestimmt die hohe Sättigung des Bodens mit Leben.

Die Wurzelsysteme von Landpflanzen sind im Boden konzentriert. Im Durchschnitt gibt es mehr als 100 Milliarden Zellen von Protozoen, Millionen von Rädertierchen und Bärtierchen, zehn Millionen Nematoden, zehn und hunderttausend Zecken und Springschwänze, Tausende anderer Arthropoden, zehntausende Enchitreiden, zehn und hundert Regenwürmer, Mollusken und andere pro 1 m 2 der Bodenschicht Wirbellose Tiere. Darüber hinaus enthält 1 cm 2 Erde Dutzende und Hunderte Millionen Bakterien, mikroskopisch kleine Pilze, Actinomyceten und andere Mikroorganismen. In den beleuchteten Oberflächenschichten leben in jedem Gramm hunderttausende Photosynthesezellen von Grün-, Gelbgrün-, Diatomeen- und Blaualgen. Lebende Organismen sind für den Boden ebenso charakteristisch wie seine unbelebten Bestandteile. Daher schrieb V. I. Vernadsky den Boden den bioinerten Körpern der Natur zu und betonte seine Sättigung mit Leben und seine untrennbare Verbindung damit.

Die Heterogenität der Bodenverhältnisse ist in vertikaler Richtung am stärksten ausgeprägt. Mit zunehmender Tiefe ändern sich einige der wichtigsten Umweltfaktoren, die das Leben der Bodenbewohner beeinflussen, dramatisch. Dies bezieht sich zunächst auf die Struktur des Bodens.

Die wichtigsten Strukturelemente des Bodens sind: die mineralische Basis, organische Stoffe, Luft und Wasser.

Die mineralische Basis (Skelett) (50-60 % des gesamten Bodens) ist eine anorganische Substanz, die durch die Verwitterung des darunter liegenden Gebirgsgesteins (Muttergestein, bodenbildendes Gestein) gebildet wird. Größen von Skelettpartikeln: von Felsbrocken und Steinen bis hin zu den kleinsten Sandkörnern und Schlickpartikeln. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Böden werden maßgeblich durch die Zusammensetzung der Ausgangsgesteine ​​bestimmt.

Die Durchlässigkeit und Porosität des Bodens, die die Zirkulation von Wasser und Luft gewährleisten, hängen vom Verhältnis von Ton und Sand im Boden und der Größe der Fragmente ab. In gemäßigten Klimazonen ist es ideal, wenn der Boden zu gleichen Teilen aus Ton und Sand besteht, d.h. stellt Lehm dar. Dabei sind die Böden weder durch Staunässe noch durch Austrocknung bedroht. Beide sind gleichermaßen schädlich für Pflanzen und Tiere.

Organisches Material – bis zu 10 % des Bodens, wird aus toter Biomasse gebildet (Pflanzenmasse – Blätter, Zweige und Wurzeln, abgestorbene Stämme, Grashalme, Organismen toter Tiere), zerkleinert und von Mikroorganismen und bestimmten zu Bodenhumus verarbeitet Gruppen von Tieren und Pflanzen. Die durch die Zersetzung organischer Stoffe entstandenen einfacheren Elemente werden von den Pflanzen wieder aufgenommen und sind am biologischen Kreislauf beteiligt.

Luft (15-25%) im Boden ist in Hohlräumen enthalten - Poren, zwischen organischen und mineralischen Partikeln. In Abwesenheit (schwere Lehmböden) oder wenn die Poren mit Wasser gefüllt sind (bei Überschwemmungen, Auftauen von Permafrost), verschlechtert sich die Belüftung im Boden und es entstehen anaerobe Bedingungen. Unter solchen Bedingungen werden die physiologischen Prozesse von Organismen, die Sauerstoff verbrauchen - Aerobier - gehemmt, die Zersetzung organischer Stoffe ist langsam. Sie sammeln sich allmählich an und bilden Torf. Große Torfreserven sind charakteristisch für Sümpfe, sumpfige Wälder und Tundragemeinschaften. Besonders ausgeprägt ist die Torfbildung in den nördlichen Regionen, wo sich Kälte und Staunässe der Böden gegenseitig bedingen und ergänzen.

Wasser (25-30%) im Boden wird durch 4 Typen dargestellt: gravitativ, hygroskopisch (gebunden), kapillar und dampfförmig.

Schwerkraft - bewegtes Wasser, besetzt breite Lücken zwischen Bodenpartikeln, versickert unter seinem eigenen Gewicht bis zum Grundwasserspiegel. Leicht von Pflanzen aufgenommen.

Hygroskopisch oder gebunden - wird um die kolloidalen Partikel (Ton, Quarz) des Bodens adsorbiert und aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen in Form eines dünnen Films zurückgehalten. Es wird bei hoher Temperatur (102-105°C) aus ihnen freigesetzt. Es ist für Pflanzen unzugänglich, verdunstet nicht. In Lehmböden beträgt dieses Wasser bis zu 15%, in Sandböden 5%.

Kapillare - durch Oberflächenspannung um Bodenpartikel gehalten. Durch enge Poren und Kanäle - Kapillaren - steigt es aus dem Grundwasserspiegel auf oder weicht aus Hohlräumen mit Gravitationswasser ab. Wird von Lehmböden besser zurückgehalten, verdunstet leicht. Pflanzen nehmen es leicht auf.

Dampfförmig - besetzt alle Poren frei von Wasser. Verdampft zuerst.

Als Bindeglied im allgemeinen Wasserkreislauf der Natur findet ein ständiger Austausch zwischen Boden und Grundwasser statt, der sich je nach Jahreszeit und Witterung in Geschwindigkeit und Richtung ändert.

Die Bodenstruktur ist sowohl horizontal als auch vertikal heterogen. Die horizontale Heterogenität der Böden spiegelt die Heterogenität der Verteilung der bodenbildenden Gesteine, die Position im Relief, die klimatischen Merkmale wider und stimmt mit der Verteilung der Vegetationsbedeckung über das Territorium überein. Jede dieser Heterogenitäten (Bodentypen) ist durch ihre eigene vertikale Heterogenität oder ihr Bodenprofil gekennzeichnet, das durch vertikale Migration von Wasser, organischen und mineralischen Substanzen gebildet wird. Dieses Profil ist eine Sammlung von Layern oder Horizonten. Alle Prozesse der Bodenbildung verlaufen im Profil unter der obligatorischen Berücksichtigung seiner Einteilung in Horizonte.

In der Natur gibt es praktisch keine Situationen, in denen sich ein einzelner Boden mit räumlich unveränderten Eigenschaften über viele Kilometer erstreckt. Gleichzeitig sind Unterschiede in den Böden auf Unterschiede in den Faktoren der Bodenbildung zurückzuführen. Die regelmäßige räumliche Verteilung von Böden auf kleinen Flächen wird als Bodenbedeckungsstruktur (SCC) bezeichnet. Die anfängliche Einheit von SPP ist der elementare Bodenbereich (EPA) - eine Bodenformation, innerhalb derer es keine bodengeografischen Grenzen gibt. Räumlich alternierende und zum Teil genetisch verwandte ESAs bilden Bodenkombinationen.

Je nach Grad der Verbindung mit der Umwelt in edaphone werden drei Gruppen unterschieden:

Geobionten sind ständige Bewohner des Bodens (Regenwürmer (Lymbricidae), viele primäre flügellose Insekten (Apterigota)), von Säugetieren, Maulwürfen, Maulwurfsratten.

Geophile sind Tiere, bei denen ein Teil des Entwicklungszyklus in einer anderen Umgebung und ein Teil im Boden stattfindet. Dies sind die meisten Fluginsekten (Heuschrecken, Käfer, Tausendfüßlermücken, Bären, viele Schmetterlinge). Einige durchlaufen die Larvenphase im Boden, während andere die Puppenphase durchlaufen.

Geoxens sind Tiere, die gelegentlich den Boden als Deckung oder Unterschlupf aufsuchen. Dazu gehören alle in Höhlen lebenden Säugetiere, viele Insekten (Kakerlaken (Blattodea), Hemiptera (Hemiptera), einige Käferarten).

Eine besondere Gruppe sind Psammophyten und Psammophile (Marmorkäfer, Ameisenlöwen); angepasst an losen Sand in Wüsten. Anpassungen an das Leben in einer mobilen, trockenen Umgebung in Pflanzen (Saxaul, Sandakazie, Sandschwingel usw.): Adventivwurzeln, ruhende Knospen an den Wurzeln. Erstere beginnen zu wachsen, wenn sie mit Sand bedeckt sind, letztere, wenn sie mit Sand bedeckt sind

Sandblasen. Sie werden durch schnelles Wachstum und Reduzierung der Blätter vor Sandverwehungen bewahrt. Früchte zeichnen sich durch Flüchtigkeit und Elastizität aus. Sandige Beläge an den Wurzeln, Verkorkungen der Rinde und stark entwickelte Wurzeln schützen vor Trockenheit. Anpassungen an das Leben in einer mobilen, trockenen Umgebung bei Tieren (oben angegeben, wo thermische und feuchte Bedingungen berücksichtigt wurden): Sie bauen den Sand ab - sie drücken ihn mit ihren Körpern auseinander. Bei grabenden Tieren Pfoten-Ski - mit Wucherungen, mit Haaren.

Der Boden ist ein Zwischenmedium zwischen Wasser (Temperaturbedingungen, geringer Sauerstoffgehalt, Sättigung mit Wasserdampf, Vorhandensein von Wasser und Salzen darin) und Luft (Lufthohlräume, plötzliche Änderungen der Feuchtigkeit und Temperatur in den oberen Schichten). Für viele Arthropoden war der Boden das Medium, durch das sie von einem aquatischen zu einem terrestrischen Lebensstil wechseln konnten.

Die Hauptindikatoren für Bodeneigenschaften, die seine Fähigkeit widerspiegeln, ein Lebensraum für lebende Organismen zu sein, sind das hydrothermale Regime und die Belüftung. Oder Feuchtigkeit, Temperatur und Bodenstruktur. Alle drei Indikatoren sind eng miteinander verbunden. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit steigt die Wärmeleitfähigkeit und die Bodenbelüftung verschlechtert sich. Je höher die Temperatur, desto mehr Verdunstung tritt auf. Die Konzepte der physikalischen und physiologischen Trockenheit von Böden stehen in direktem Zusammenhang mit diesen Indikatoren.

Physische Trockenheit tritt häufig während atmosphärischer Dürren auf, da die Wasserversorgung aufgrund eines langen Ausbleibens von Niederschlägen stark eingeschränkt ist.

In der Primorje sind solche Perioden typisch für den späten Frühling und besonders ausgeprägt an den Hängen der Südexposition. Außerdem stellt sich bei gleicher Lage im Relief und anderen ähnlichen Wachstumsbedingungen, je besser die Vegetationsdecke ausgebildet ist, desto schneller der Zustand der physikalischen Trockenheit ein.

Physiologische Trockenheit ist ein komplexeres Phänomen, sie ist auf widrige Umweltbedingungen zurückzuführen. Es besteht in der physiologischen Unzugänglichkeit von Wasser mit einer ausreichenden und sogar übermäßigen Menge davon im Boden. In der Regel wird Wasser physiologisch unzugänglich bei niedrigen Temperaturen, hohem Salz- oder Säuregehalt der Böden, Vorhandensein von Giftstoffen und Sauerstoffmangel. Gleichzeitig werden wasserlösliche Nährstoffe wie Phosphor, Schwefel, Calcium, Kalium etc. unzugänglich.

Aufgrund der Kälte der Böden und der dadurch verursachten Staunässe und hohen Versauerung sind große Wasser- und Mineralsalzreserven in vielen Ökosystemen der Tundra und der nördlichen Taigawälder für wurzeleigende Pflanzen physiologisch unzugänglich. Dies erklärt die starke Unterdrückung höherer Pflanzen in ihnen und die weite Verbreitung von Flechten und Moosen, insbesondere Sphagnum.

Eine der wichtigen Anpassungen an die harten Bedingungen in der Edasphäre ist die Ernährung mit Mykorrhiza. Fast alle Bäume sind mit Mykorrhizapilzen assoziiert. Jede Baumart hat ihre eigene mykorrhizabildende Pilzart. Durch Mykorrhiza nimmt die aktive Oberfläche von Wurzelsystemen zu und die Sekrete des Pilzes werden von den Wurzeln höherer Pflanzen leicht aufgenommen.

Als V.V. Dokuchaev "... Bodenzonen sind auch naturgeschichtliche Zonen: hier ist die engste Verbindung zwischen Klima, Boden, tierischen und pflanzlichen Organismen offensichtlich ...". Deutlich wird dies am Beispiel der Bodenbedeckung in Waldgebieten im Norden und Süden Fernosts.

Ein charakteristisches Merkmal der Böden des Fernen Ostens, die unter Monsun gebildet werden, d.h. sehr feuchtes Klima, ist eine starke Auswaschung von Elementen aus dem eluvialen Horizont. In den nördlichen und südlichen Regionen der Region ist dieser Prozess jedoch aufgrund der unterschiedlichen Wärmeversorgung der Lebensräume nicht gleich. Die Bodenbildung im hohen Norden erfolgt unter Bedingungen einer kurzen Vegetationsperiode (nicht mehr als 120 Tage) und weit verbreitetem Permafrost. Der Wärmemangel geht oft mit Staunässe der Böden, geringer chemischer Verwitterungsaktivität bodenbildender Gesteine ​​und langsamer Zersetzung organischer Stoffe einher. Die Vitalaktivität von Bodenmikroorganismen wird stark unterdrückt und die Aufnahme von Nährstoffen durch Pflanzenwurzeln gehemmt. Infolgedessen sind die nördlichen Cenosen durch eine geringe Produktivität gekennzeichnet - die Holzreserven in den Haupttypen von Lärchenwäldern überschreiten nicht 150 m 2 /ha. Gleichzeitig überwiegt die Anreicherung abgestorbener organischer Substanz über deren Zersetzung, wodurch mächtige Torf- und Humushorizonte gebildet werden und der Humusgehalt hoch im Profil steht. So erreicht in den nördlichen Lärchenwäldern die Dicke der Waldstreu etwa 10-12 cm, und die Reserven an undifferenzierter Masse im Boden machen bis zu 53 % der gesamten Biomassereserve des Bestandes aus. Gleichzeitig werden Elemente aus dem Profil herausgetragen, und wenn der Permafrost nahe ist, sammeln sie sich im illuvialen Horizont an. Bei der Bodenbildung ist, wie in allen kalten Regionen der Nordhalbkugel, die Podzolbildung der führende Prozess. Zonale Böden an der Nordküste des Ochotskischen Meeres sind Al-Fe-Humus-Podsole und in kontinentalen Regionen - Podburs. Torfböden mit Permafrost im Profil sind in allen Regionen des Nordostens verbreitet. Zonale Böden zeichnen sich durch eine scharfe Differenzierung der Horizonte nach Farbe aus.

Ihre Aufmerksamkeit wird auf eine Lektion zum Thema "Lebensräume von Organismen. Bekanntschaft mit Organismen von Lebensräumen. Eine faszinierende Geschichte lässt Sie in die Welt der lebenden Zellen eintauchen. Während des Unterrichts können Sie herausfinden, welche Lebensräume Organismen auf unserem Planeten haben, und sich mit den Vertretern lebender Organismen dieser Umgebungen vertraut machen.

Thema: Leben auf der Erde.

Lektion: Lebensräume von Organismen.

Bekanntschaft mit Organismen verschiedener Lebensräume

Das Leben spielt sich auf einer großen, vielfältigen Oberfläche der Erde ab.

Biosphäre- Dies ist die Hülle der Erde, in der lebende Organismen existieren.

Zur Biosphäre gehören:

Der untere Teil der Atmosphäre (die Lufthülle der Erde)

Hydrosphäre (Wasserhülle der Erde)

Der obere Teil der Lithosphäre (die feste Hülle der Erde)

Jede dieser Erdschalen hat besondere Bedingungen, die unterschiedliche Lebensumgebungen schaffen. Verschiedene Lebensbedingungen erzeugen eine Vielzahl von Formen lebender Organismen.

Umgebungen des Lebens auf der Erde. Reis. ein.

Reis. 1. Lebenswelten auf der Erde

Auf unserem Planeten werden folgende Lebensräume unterschieden:

Bodenluft (Abb. 2)

Boden

Organismus.

Reis. 2. Boden-Luft-Lebensraum

Das Leben in jeder Umgebung hat seine eigenen Eigenschaften. In der Boden-Luft-Umgebung gibt es genug Sauerstoff und Sonnenlicht. Aber oft fehlt es an Feuchtigkeit. In dieser Hinsicht haben Pflanzen und Tiere arider Lebensräume besondere Anpassungen, um Wasser zu gewinnen, zu speichern und wirtschaftlich zu nutzen. In der Bodenluftumgebung gibt es erhebliche Temperaturänderungen, insbesondere in Gebieten mit kalten Wintern. In diesen Bereichen ändert sich das gesamte Leben des Organismus im Laufe des Jahres merklich. Der Herbstlaubfall, der Flug der Vögel in wärmere Gefilde, die Veränderung der Wolle bei Tieren zu einer dickeren und wärmeren - all dies ist eine Anpassung der Lebewesen an die jahreszeitlichen Veränderungen in der Natur. Für Tiere, die in jeder Umgebung leben, ist Bewegung ein wichtiges Problem. In der Boden-Luft-Umgebung können Sie sich um die Erde und durch die Luft bewegen. Und Tiere nutzen es aus. Die Beine einiger sind zum Laufen geeignet: Strauß, Gepard, Zebra. Andere - zum Springen: Känguru, Springmaus. Von 100 Tieren, die in dieser Umgebung leben, können 75 fliegen. Dies sind die meisten Insekten, Vögel und einige Tiere, zum Beispiel eine Fledermaus. (Abb. 3).

Reis. 3. Fledermaus

Der Meister der Fluggeschwindigkeit unter den Vögeln ist ein Mauersegler. 120 km/h ist seine übliche Geschwindigkeit. Kolibris schlagen bis zu 70 Mal pro Sekunde mit den Flügeln. Die Fluggeschwindigkeit verschiedener Insekten ist wie folgt: für die Florfliege - 2 km / h, für die Stubenfliege - 7 km / h, für den Maikäfer - 11 km / h, für die Hummel - 18 km / h und für der Schwärmer - 54 km / h h. Unsere Fledermäuse sind kleinwüchsig. Aber ihre Verwandten Flughunde erreichen eine Flügelspannweite von 170 cm.

Große Kängurus springen bis zu 9 Meter hoch.

Vögel unterscheiden sich von allen anderen Lebewesen durch ihre Fähigkeit zu fliegen. Der ganze Körper eines Vogels ist für den Flug geeignet. (Abb. 4). Vorderbeine von Vögeln in Flügel verwandelt. So wurden die Vögel zweibeinig. Der gefiederte Flügel ist viel besser an den Flug angepasst als die fliegende Membran von Fledermäusen. Beschädigtes Flügelgefieder wird schnell wiederhergestellt. Die Verlängerung des Flügels wird durch Verlängerung der Federn erreicht, nicht der Knochen. Die langen dünnen Knochen fliegender Wirbeltiere können leicht brechen.

Reis. 4 Taubenskelett

Als Anpassung für den Flug auf dem Brustbein von Vögeln, einem Knochen Kiel. Dies ist die Unterstützung für die knochenfliegenden Muskeln. Einige moderne Vögel haben keinen Kiel, aber gleichzeitig haben sie die Fähigkeit zu fliegen verloren. Alle unnötigen Gewichte in der Struktur von Vögeln, die den Flug stören, versuchte die Natur zu eliminieren. Das maximale Gewicht aller großen fliegenden Vögel beträgt 15-16 kg. Und für Nichtfliegende wie Strauße kann es 150 kg überschreiten. Vogelknochen im Laufe der Evolution wurde hohl und leicht. Gleichzeitig behielten sie ihre Stärke.

Die ersten Vögel hatten Zähne, aber dann schwer das Gebiss ist komplett weg. Die Vögel haben einen geilen Schnabel. Generell ist Fliegen eine unvergleichlich schnellere Art der Fortbewegung als Laufen oder Schwimmen im Wasser. Aber die Energiekosten sind etwa doppelt so hoch wie beim Laufen und 50-mal höher als beim Schwimmen. Daher müssen Vögel ziemlich viel Nahrung aufnehmen.

Flug evtl

winken

Aufsteigend

Der Höhenflug wird von Greifvögeln perfekt gemeistert. (Abb. 5). Sie nutzen warme Luftströme, die aus dem erhitzten Boden aufsteigen.

Reis. 5. Gänsegeier

Fische und Krebstiere atmen mit Kiemen. Dies sind spezielle Organe, die dem Wasser den darin gelösten Sauerstoff entziehen, der zum Atmen notwendig ist.

Der Frosch atmet unter Wasser durch die Haut. Säugetiere, die das Wasser gemeistert haben, atmen mit ihren Lungen, sie müssen regelmäßig an die Wasseroberfläche steigen, um einzuatmen.

Wasserkäfer verhalten sich ähnlich, nur haben sie wie andere Insekten keine Lungen, sondern spezielle Atemschläuche - Luftröhren.

Reis. 6. Forelle

Einige Organismen (Forelle) können nur in sauerstoffreichem Wasser leben. (Abb. 6). Karpfen, Karausche, Schleie vertragen Sauerstoffmangel. Im Winter, wenn viele Stauseen vereist sind, können Fische sterben, das heißt ihr Massensterben durch Ersticken. Damit Sauerstoff ins Wasser gelangt, werden Löcher ins Eis geschnitten. In der aquatischen Umwelt gibt es weniger Licht als in der Land-Luft-Umgebung. In den Ozeanen und Meeren in einer Tiefe von 200 Metern - dem Reich der Dämmerung und noch tiefer - ewiger Dunkelheit. Dementsprechend findet man Wasserpflanzen nur dort, wo genügend Licht vorhanden ist. Nur Tiere können tiefer leben. Tiefseetiere ernähren sich von den toten Überresten verschiedener Meereslebewesen, die aus den oberen Schichten fallen.

Ein Merkmal vieler Meerestiere ist Schwimmgerät. Bei Fischen, Delphinen und Walen sind dies Flossen. (Abb. 7) haben Robben und Walrosse Flossen. (Abb. 8). Biber, Otter, Wasservögel haben Schwimmhäute an den Zehen. Der Schwimmkäfer hat paddelartige Schwimmbeine.

Reis. 7. Delphin

Reis. 8. Walross

Reis. 9. Boden

In Gewässern ist immer genug Wasser vorhanden. Die Temperatur ändert sich hier weniger als die Lufttemperatur, aber Sauerstoff reicht oft nicht aus.

Das Bodenmilieu beherbergt eine Vielzahl von Bakterien und Protozoen. (Abb. 9). Es gibt auch Myzelien von Pilzen, Wurzeln von Pflanzen. Auch eine Vielzahl von Tieren bewohnte den Boden: Würmer, Insekten, an das Graben angepasste Tiere, zum Beispiel Maulwürfe. Die Bewohner des Bodens finden darin die für sie notwendigen Bedingungen: Luft, Wasser, Nahrung, Mineralsalze. Der Boden hat weniger Sauerstoff und mehr Kohlendioxid als im Freien. Und hier ist zu viel Wasser. Die Temperatur in der Bodenumgebung ist gleichmäßiger als an der Oberfläche. Licht dringt nicht in den Boden ein. Daher haben die darin lebenden Tiere meist sehr kleine Augen oder sind völlig ohne Sehorgane. Rettet ihren Geruchs- und Tastsinn.

Die Bodenbildung begann erst mit dem Erscheinen von Lebewesen auf der Erde. Seitdem hat es über Millionen von Jahren einen kontinuierlichen Entstehungsprozess gegeben. Feste Gesteine ​​in der Natur werden ständig zerstört. Es stellt sich eine lockere Schicht heraus, die aus kleinen Kieselsteinen, Sand und Ton besteht. Es enthält fast keine Nährstoffe, die von Pflanzen benötigt werden. Aber immer noch siedeln sich hier unprätentiöse Pflanzen und Flechten an. Aus ihren Überresten wird unter dem Einfluss von Bakterien Humus gebildet. Nun können sich Pflanzen im Boden ansiedeln. Wenn sie sterben, geben sie auch Humus. So wird der Boden nach und nach zum Lebensraum. Im Boden leben verschiedene Tiere. Sie steigern ihre Fruchtbarkeit. Der Boden kann also nicht ohne Lebewesen entstehen. Gleichzeitig brauchen sowohl Pflanzen als auch Tiere Erde. Daher ist alles in der Natur miteinander verbunden.

1 cm Boden wird in der Natur in 250-300 Jahren gebildet, 20 cm - in 5-6 Tausend Jahren. Deshalb darf die Zerstörung und Zerstörung des Bodens nicht zugelassen werden. Wo Menschen Pflanzen zerstört haben, wird der Boden vom Wasser weggespült, ein starker Wind weht. Der Boden hat vor vielen Dingen Angst, zum Beispiel vor Pestiziden. Wenn sie mehr als die Norm hinzugefügt werden, sammeln sie sich darin an und verschmutzen es. Infolgedessen sterben Würmer, Mikroben und Bakterien, ohne die der Boden seine Fruchtbarkeit verliert. Wird der Boden zu stark gedüngt oder zu stark gegossen, reichert sich ein Überschuss an Salzen darin an. Und das ist schädlich für Pflanzen und alle Lebewesen. Zum Schutz des Bodens ist es notwendig, Waldstreifen auf den Feldern anzulegen, die Pisten richtig zu pflügen und im Winter eine Schneehaltung durchzuführen.

Reis. 10. Maulwurf

Der Maulwurf lebt von der Geburt bis zum Tod unter der Erde, er sieht kein weißes Licht. Als Bagger kennt er seinesgleichen. (Abb. 10). Alles, was er zum Graben hat, ist optimal angepasst. Das Fell ist kurz und glatt, um nicht am Boden zu haften. Die Augen eines Maulwurfs sind winzig, so groß wie ein Mohn. Ihre Augenlider sind bei Bedarf fest geschlossen, und bei einigen Maulwürfen sind die Augen vollständig mit Haut überwachsen. Die Vorderpfoten des Maulwurfs sind echte Schaufeln. Die Knochen darauf sind flach und die Bürste ist nach außen gedreht, damit es bequemer ist, die Erde vor Ihnen zu graben und zurückzuharken. Tagsüber durchbricht er 20 neue Züge. Unterirdische Labyrinthe aus Maulwürfen können sich über weite Strecken erstrecken. Es gibt zwei Arten von Maulwurfbewegungen:

Nester, in denen er ruht.

Heck, sie befinden sich in der Nähe der Oberfläche.

Ein sensibler Geruchssinn sagt dem Maulwurf, in welche Richtung er graben soll.

Die Struktur des Körpers von Maulwurf, Zokor und Maulwurfsratte legt nahe, dass sie alle Bewohner der Bodenumgebung sind. Die Vorderbeine von Maulwurf und Zokor sind das wichtigste Grabwerkzeug. Sie sind flach wie Spaten mit sehr großen Krallen. Und die Maulwurfsratte hat normale Beine. Es beißt mit kräftigen Vorderzähnen in den Boden. Der Körper all dieser Tiere ist oval und kompakt, um sich bequemer durch unterirdische Gänge bewegen zu können.

Reis. 11. Askaris

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Naturkunde: Lehrbuch. für 3,5 Zellen. durchschn. Schule - 8. Aufl. - M.: Aufklärung, 1992. - 240 S.: Abb.

2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. ua Naturkunde 5. - M.: Pädagogische Literatur.

3. Eskov K. Yu. et al., Naturgeschichte 5 / Ed. Vakhrusheva A.A. - M.: Balass.

1. Enzyklopädie auf der ganzen Welt ().

2. Geografisches Verzeichnis ().

3. Fakten über das australische Festland ().

1. Listen Sie die Umgebungen des Lebens auf unserem Planeten auf.

2. Benennen Sie die Tiere des Lebensraums Boden.

3. Wie haben sich Tiere verschiedener Lebensräume an die Fortbewegung angepasst?

4. * Bereiten Sie eine kurze Nachricht über die Bewohner der Boden-Luft-Umgebung vor.