Maaperän ympäristön ominaisuudet. Maaperän elinympäristö (luento). Keho elinympäristönä

Maaperä on ohut kerros maan pinnalla, jota elävien olentojen toiminta kierrättää. Tämä on kolmifaasinen väliaine (maa, kosteus, ilma) Maaperän onteloissa oleva ilma on aina kyllästetty vesihöyryllä ja sen koostumus on rikastettu hiilidioksidilla ja köyhdytetty hapella. Toisaalta veden ja ilman suhde maaperässä muuttuu jatkuvasti sääolosuhteiden mukaan. Lämpötilan vaihtelut ovat erittäin teräviä lähellä pintaa, mutta tasoittuvat nopeasti syvyyden myötä. Maaperän pääpiirre on jatkuva orgaanisen aineksen saanti pääasiassa kuolevien kasvien juurien ja putoavien lehtien vuoksi. Se on arvokas energianlähde bakteereille, sienille ja monille eläimille, joten maaperä on kylläisin elinympäristö. Hänen piilotettu maailmansa on hyvin rikas ja monipuolinen.

Maaperän asukkaat ovat edafobiontteja.

Organismin ympäristö.

Elävissä olennoissa elävät organismit ovat endobiontteja.

Vesieläinympäristö. Kaikkien vesien asukkaiden on elämäntapaeroista huolimatta mukauduttava ympäristönsä pääpiirteisiin. Nämä ominaisuudet määrittävät ennen kaikkea veden fysikaaliset ominaisuudet: sen tiheys, lämmönjohtavuus ja kyky liuottaa suoloja ja kaasuja.

Veden tiheys määrää sen merkittävän nostevoiman. Tämä tarkoittaa, että eliöiden paino kevenee vedessä ja on mahdollista elää pysyvää elämää vesipatsaan uppoamatta pohjaan. Monet lajit, enimmäkseen pienet, jotka eivät kykene nopeaan aktiiviseen uintiin, näyttävät leijuvan vedessä ollessaan siinä riippuvaisessa tilassa. Tällaisten pienten vesiasukkaiden kokoelmaa kutsutaan planktoniksi. Planktonin koostumus sisältää mikroskooppisia leviä, pieniä äyriäisiä, kalan munia ja toukkia, meduusoja ja monia muita lajeja. Virtaukset kantavat planktoneliöitä, eivätkä ne pysty vastustamaan niitä. Planktonin läsnäolo vedessä mahdollistaa ravinnon suodatustyypin eli siivilöinnin erilaisten laitteiden avulla, pienten organismien ja veteen suspendoituneiden ruokahiukkasten avulla. Se on kehitetty sekä uiville että istuville pohjaeläimille, kuten merililjoille, simpukoille, ostereille ja muille. Istuva elämäntapa olisi vesien asukkaille mahdotonta, jos siellä ei olisi planktonia, ja se on puolestaan ​​mahdollista vain riittävän tiheässä ympäristössä.

Veden tiheys vaikeuttaa siinä aktiivista liikkumista, joten nopeasti uivilla eläimillä, kuten kaloilla, delfiineillä, kalmarilla, tulee olla vahvat lihakset ja virtaviivainen kehon muoto. Veden suuren tiheyden vuoksi paine kasvaa voimakkaasti syvyyden myötä. Syvänmeren asukkaat kestävät painetta, joka on tuhansia kertoja suurempi kuin maan pinnalla.

Valo tunkeutuu veteen vain matalaan syvyyteen, joten kasvieliöitä voi esiintyä vain vesipatsaan ylähorisontissa. Puhtaimmillakin merillä fotosynteesi on mahdollista vain 100-200 m syvyyteen asti. Suurissa syvyyksissä ei ole kasveja, ja syvänmeren eläimet elävät täydellisessä pimeydessä.

Vesistöissä lämpötila on lauhempi kuin maalla. Veden suuren lämpökapasiteetin ansiosta lämpötilan vaihtelut tasoittuvat, eikä vesistöjen asukkaiden tarvitse sopeutua koviin pakkasiin tai neljänkymmenen asteen lämpöön. Vain kuumissa lähteissä veden lämpötila voi lähestyä kiehumispistettä.

Yksi vesien asukkaiden elämän ongelmista on hapen rajallinen määrä. Sen liukoisuus ei ole kovin korkea ja lisäksi se pienenee suuresti, kun vesi saastuu tai kuumennetaan. Siksi säiliöissä on joskus jäätymistä - asukkaiden massakuolemaa hapen puutteen vuoksi, joka tapahtuu useista syistä.

Ympäristön suolakoostumus on myös erittäin tärkeä vesieliöille. Meren lajit eivät voi elää makeissa vesissä, eivätkä makean veden lajit voi elää merissä solujen toimintahäiriön vuoksi.

Maa-ilma elämänympäristö. Tässä ympäristössä on erilaisia ​​ominaisuuksia. Se on yleensä monimutkaisempi ja monipuolisempi kuin vesi. Siinä on paljon happea, paljon valoa, voimakkaammat lämpötilan muutokset ajassa ja tilassa, paljon heikommat painehäviöt ja usein kosteusvaje. Vaikka monet lajit voivat lentää ja pieniä hyönteisiä, hämähäkkejä, mikro-organismeja, siemeniä ja kasvien itiöitä kuljettavat ilmavirrat, organismit ruokkivat ja lisääntyvät maan tai kasvien pinnalla. Tällaisessa matalatiheyksisessä väliaineessa, kuten ilma, organismit tarvitsevat tukea. Siksi mekaaniset kudokset kehittyvät maakasveissa, ja maaeläimissä sisäinen tai ulkoinen luuranko on selvempi kuin vesistöissä. Matala ilman tiheys helpottaa liikkumista siinä.

Ilma on huono lämmönjohdin. Tämä helpottaa mahdollisuutta säästää organismien sisällä syntyvää lämpöä ja ylläpitää tasaista lämpötilaa lämminverisille eläimille. Lämpimäisyyden kehittyminen tuli mahdolliseksi maanpäällisessä ympäristössä. Nykyaikaisten vesinisäkkäiden esi-isät - valaat, delfiinit, mursut, hylkeet - asuivat kerran maalla.

Maan asukkailla on hyvin erilaisia ​​sopeutumisia veden hankkimiseen erityisesti kuivissa olosuhteissa. Kasveissa tämä on voimakas juuristo, vedenpitävä kerros lehtien ja varsien pinnalla ja kyky säädellä veden haihtumista stomatan kautta. Eläimillä nämä ovat myös erilaisia ​​kehon ja ihon rakenteen piirteitä, mutta lisäksi asianmukainen käyttäytyminen edistää myös vesitasapainon ylläpitämistä. Ne voivat esimerkiksi vaeltaa kastelupaikoille tai välttää aktiivisesti erityisen kuivia olosuhteita. Jotkut eläimet voivat elää koko elämänsä kuivaruoalla, kuten jerboat tai tunnettu vaatekoi. Tässä tapauksessa kehon tarvitsema vesi syntyy ruoan ainesosien hapettumisen vuoksi.

Maan eliöiden elämässä myös monilla muilla ympäristötekijöillä on tärkeä rooli, esimerkiksi ilman koostumus, tuulet ja maan pinnan topografia. Sää ja ilmasto ovat erityisen tärkeitä. Maa-ilmaympäristön asukkaiden on sopeuduttava sen maanosan ilmastoon, jossa he asuvat, ja kestettävä sääolosuhteiden vaihtelua.

Maaperä elinympäristönä. Maaperä on ohut kerros maan pinnasta, jota elävien olentojen toiminta käsittelee. Kiinteät hiukkaset tunkeutuvat maaperään osittain vedellä ja osittain ilmalla täytetyillä huokosilla ja onteloilla, joten myös pienet vesieliöt voivat asua maaperässä. Maaperän pienten onteloiden tilavuus on sen erittäin tärkeä ominaisuus. Löysässä maaperässä se voi olla jopa 70%, ja tiheässä maaperässä - noin 20%. Näissä huokosissa ja onteloissa tai kiinteiden hiukkasten pinnalla elää valtava valikoima mikroskooppisia olentoja: bakteereja, sieniä, alkueläimiä, pyöreitä matoja, niveljalkaisia. Suuremmat eläimet tekevät omat kulkunsa maaperään. Koko maaperä on täynnä kasvien juuria. Maaperän syvyys määräytyy juurien tunkeutumissyvyyden ja kaivavien eläinten toiminnan perusteella. Se on enintään 1,5-2 m.

Maaperän onteloiden ilma on aina kyllästetty vesihöyryllä, ja sen koostumus on rikastettu hiilidioksidilla ja köyhdytetty hapella. Tällä tavalla elämän olosuhteet maaperässä muistuttavat vesiympäristöä. Toisaalta veden ja ilman suhde maaperässä muuttuu jatkuvasti sääolosuhteiden mukaan. Lämpötilan vaihtelut ovat erittäin teräviä lähellä pintaa, mutta tasoittuvat nopeasti syvyyden myötä.

Maaperän pääpiirre on jatkuva orgaanisen aineksen saanti pääasiassa kuolevien kasvien juurien ja putoavien lehtien vuoksi. Se on arvokas energianlähde bakteereille, sienille ja monille eläimille, joten maaperä on kylläisin elinympäristö. Hänen piilotettu maailmansa on hyvin rikas ja monipuolinen.

Erilaisten eläin- ja kasvilajien ilmestymisen perusteella voidaan ymmärtää paitsi missä ympäristössä ne elävät, myös millaista elämää he elävät siinä.

Jos meillä on nelijalkainen eläin, jolla on pitkälle kehittyneet reisilihakset takaraajoissa ja paljon heikommat eturaajoissa, jotka ovat myös lyhennetty, suhteellisen lyhyt kaula ja pitkä häntä, voimme sanoa varmuudella, että tämä on maa nopeisiin ja ohjattaviin liikkeisiin kykenevä hyppääjä, avointen tilojen asukas. Tältä näyttävät kuuluisat australialaiset kengurut, aavikkoaasialaiset jerboat ja afrikkalaiset hyppääjät ja monet muut hyppäävät nisäkkäät - eri mantereilla asuvien eri luokkien edustajat. He asuvat aroilla, preerialla, savanneilla - missä nopea liikkuminen maassa on tärkein keino paeta saalistajia. Pitkä häntä toimii tasapainottajana nopeissa käännöksissä, muuten eläimet menettäisivät tasapainonsa.

Lonkat ovat voimakkaasti kehittyneet takaraajoissa ja hyppäävillä hyönteisillä - heinäsirkat, heinäsirkat, kirput, psyllid-kuoriaiset.

Kompakti vartalo, jossa on lyhyt häntä ja lyhyet raajat, joista etuosat ovat erittäin voimakkaita ja näyttävät lapiolta tai haravalta, sokeat silmät, lyhyt kaula ja lyhyt, ikään kuin leikattu turkki kertovat meille, että meillä on maanalainen eläin kaivamassa reikiä ja gallerioita. Tämä voi olla metsämyyrä, aromyyrä, australialainen pussieläin ja monet muut samanlaista elämäntapaa johtavat nisäkkäät.

Kaivaavat hyönteiset - karhuilla on myös kompakti, tanako runko ja tehokkaat eturaajat, jotka ovat samanlaisia ​​kuin pienennetyssä puskutraktorissa. Ulkonäöltään ne muistuttavat pientä myyrää.

Kaikille lentäville lajeille on kehittynyt leveät tasot - linnuilla, lepakoilla, hyönteisillä siivet tai kehon sivuilla suoristuvat ihopoimut, kuten liito-oravat tai liskot.

Passiivisella lentämisellä, ilmavirroilla asettuville organismeille on ominaista pieni koko ja hyvin monimuotoinen muoto. Niitä kaikkia yhdistää kuitenkin yksi asia - pinnan voimakas kehitys verrattuna ruumiinpainoon. Tämä saavutetaan eri tavoilla: pitkien karvojen, harjasten, kehon erilaisten kasvamien, sen pidentymisen tai litistymisen sekä ominaispainon keventämisen vuoksi. Tältä näyttävät pienet hyönteiset ja kasvien lentävät hedelmät.

Ulkoista samankaltaisuutta, jota esiintyy erilaisten ryhmien ja lajien edustajilla samanlaisen elämäntavan seurauksena, kutsutaan konvergenssiksi.

Se vaikuttaa pääasiassa niihin elimiin, jotka ovat suoraan vuorovaikutuksessa ulkoisen ympäristön kanssa, ja se on paljon vähemmän korostunut sisäisten järjestelmien - ruoansulatus-, eritys- ja hermosto - rakenteessa.

Kasvin muoto määrittää sen suhteen ominaisuudet ulkoiseen ympäristöön, esimerkiksi sen, kuinka se kestää kylmää vuodenaikaa. Puilla ja korkeilla pensailla on korkeimmat oksat.

Creeperin muoto - muiden kasvien ympärille kietoutuvalla heikolla rungolla, voi olla sekä puu- että ruohomaisissa lajeissa. Näitä ovat viinirypäleet, humalat, niittykärjet, trooppiset köynnökset. Pystyssä olevien lajien runkojen ja varsien ympärille kietoutuvat liaanan kaltaiset kasvit kantavat lehtiään ja kukkiaan valoon.

Samanlaisissa ilmasto-oloissa eri mantereilla syntyy samanlainen ulkoinen kasvillisuus, joka koostuu erilaisista, usein täysin sukulaislajeista.

Ulkoista muotoa, joka heijastaa tapaa vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, kutsutaan lajin elämänmuodoksi. Eri lajeilla voi olla samanlainen elämänmuoto, jos ne elävät läheistä elämäntapaa.

Elämänmuoto kehittyy lajien maallisen evoluution aikana. Metamorfoosilla kehittyvät lajit muuttavat luonnollisesti elämänmuotoaan elinkaaren aikana. Vertaa esimerkiksi toukkaa ja aikuista perhosta tai sammakkoa ja sen nuijapäistä. Jotkut kasvit voivat saada erilaisia ​​elämänmuotoja kasvuolosuhteista riippuen. Esimerkiksi lehmus tai lintukirsikka voi olla sekä pystysuora puu että pensas.

Kasvi- ja eläinyhteisöt ovat vakaampia ja täydellisempiä, jos niissä on eri elämänmuotojen edustajia. Tämä tarkoittaa, että tällainen yhteisö käyttää ympäristön resursseja entistä täysipainoisemmin ja sillä on monipuolisemmat sisäiset yhteydet.

Yhteisöjen eliöiden elämänmuotojen koostumus toimii indikaattorina niiden ympäristön ominaisuuksista ja siinä tapahtuvista muutoksista.

Lentokoneinsinöörit tutkivat tarkasti lentävien hyönteisten elämänmuotoja. Mallit räpyttelevistä koneista luotiin Diptera ja Hymenoptera ilmassa liikkumisperiaatteen mukaisesti. Nykytekniikassa on suunniteltu kävelykoneita sekä vipu- ja hydrauliliikkuvia robotteja, kuten eri elämänmuotoisia eläimiä. Tällaiset koneet pystyvät liikkumaan jyrkillä rinteillä ja maastossa.

Elämä maapallolla kehittyi olosuhteissa, joissa päivä ja yö vaihtuivat säännöllisin väliajoin ja vuodenaikojen vaihtelut johtuen planeetan pyörimisestä akselinsa ympäri ja Auringon ympäri. Ulkoisen ympäristön rytmi luo jaksollisuuden, toisin sanoen olosuhteiden toistumisen useimpien lajien elämässä. Sekä kriittisiä, vaikeasti selviäviä jaksoja että suotuisia ajanjaksoja toistetaan säännöllisesti.

Sopeutuminen ulkoisen ympäristön säännöllisiin muutoksiin ilmaistaan ​​elävissä olennoissa paitsi suorana reaktiona muuttuviin tekijöihin, myös perinnöllisesti kiinteinä sisäisinä rytmeinä.

LUENTTOSUUNNITELMA

1. Maaperän yleiset ominaisuudet

2. Maaperän orgaaninen aines

3. Kosteus ja tuuletus

4. Maaperän eliöiden ekologiset ryhmät

1. Maaperän yleiset ominaisuudet

Maaperä on minkä tahansa maan ekologisen järjestelmän tärkein komponentti, jonka pohjalta kehittyvät kasviyhteisöt, jotka puolestaan ​​muodostavat perustan kaikkien muiden organismien ravintoketjuille, jotka muodostavat Maan, sen biosfäärin ekologiset järjestelmät. Ihmiset eivät ole tässä poikkeus: minkä tahansa ihmisyhteiskunnan hyvinvoinnin määrää maavarojen saatavuus ja kunto, maaperän hedelmällisyys.

Samaan aikaan planeettamme historiallisena aikana maatalousmaata on menetetty jopa 20 miljoonaa km 2 . Jokaista maan asukasta kohden on nykyään keskimäärin vain 0,35- 0,37 ha , kun taas 70-luvulla tämä arvo oli 0,45- 0,50 ha . Jos nykyinen tilanne ei muutu, niin vuosisadassa tällaisella menetysvauhdilla maatalouskelpoisen maan kokonaispinta-ala pienenee 3,2:sta 1 miljardiin hehtaariin.

V.V. Dokuchaev tunnisti viisi tärkeintä maaperää muodostavaa tekijää:

1. ilmasto;

2. peruskivi (geologinen perusta);

3. topografia (kohokuva);

4. eläviä organismeja;

5. aika.

Tällä hetkellä toista maaperän muodostumiseen vaikuttavaa tekijää voidaan kutsua ihmisen toiminnaksi.

Maaperän muodostuminen alkaa primaarisella peräkkäisyydellä, joka ilmenee fysikaalisena ja kemiallisena rapautuneena, mikä johtaa irtoamiseen lähtökivien, kuten basalttien, gneissien, graniittien, kalkkikivien, hiekkakivien ja liuskeiden pinnasta. Mikro-organismit ja jäkälät asettuvat vähitellen tälle säänkestävälle kerrokselle, jotka muuttavat substraattia ja rikastavat sitä orgaanisella aineella. Jäkälän toiminnan seurauksena tärkeimmät kasvien ravinnon osat, kuten fosfori, kalsium, kalium ja muut, kerääntyvät primaarimaahan. Kasvit voivat nyt asettua tälle ensisijaiselle maaperälle ja muodostaa kasviyhteisöjä, jotka määrittävät biogeocenoosin kasvot.

Vähitellen maan syvemmät kerrokset ovat mukana maaperän muodostumisprosessissa. Siksi useimmilla maaperällä on enemmän tai vähemmän selvä kerrosprofiili, joka on jaettu maaperään. Maaperän organismien kompleksi asettuu maaperään - edaphone : bakteerit, sienet, hyönteiset, madot ja kaivaavat eläimet. Edaphon ja kasvit osallistuvat maaperän roskan muodostumiseen, jonka detritofagit - madot ja hyönteisten toukat - kuljettavat heidän kehonsa läpi.

Esimerkiksi lierot hehtaaria kohden käsittelevät noin 50 tonnia maata vuodessa.

Kasvijätteen hajoamisen aikana muodostuu humusaineita - heikkoja orgaanisia humus- ja fulvohappoja - maaperän humuksen perusta. Sen sisältö varmistaa maaperän rakenteen ja kivennäisravinteiden saatavuuden kasveille. Humuspitoisen kerroksen paksuus määrää maaperän hedelmällisyyden.

Maaperän koostumus sisältää 4 tärkeää rakenneosaa:

1. mineraalipohja (50-60% maaperän kokonaiskoostumuksesta);

2. orgaaninen aines (jopa 10%);

3. ilma (15-20 %);

4. vesi (25-35 %).

Mineraalipohja- epäorgaaninen komponentti, joka muodostuu peruskivestä sen sään vaikutuksesta. Mineraalipalat vaihtelevat kooltaan (lohkareista hiekanjyviin ja pienimpiin savihiukkasiin). Se on maaperän luustomateriaali. Se on jaettu kolloidisiin hiukkasiin (alle 1 mikroni), hienoon maaperään (alle 2 mm) ja suuriin palasiin. Maaperän mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet määräytyvät pienistä hiukkasista.

Maaperän rakenteen määrää siinä olevan hiekan ja saven suhteellinen pitoisuus. Maaperä, joka sisältää yhtä paljon hiekkaa ja savea, on suotuisin kasvien kasvulle.

Maaperässä erotetaan yleensä 3 päähorisonttia, jotka eroavat mekaanisista ja kemiallisista ominaisuuksista:

1. Ylempi humuskertymähorisontti (A), jossa orgaaninen aine kerääntyy ja muuttuu ja josta osa yhdisteistä kulkeutuu alas pesuvedellä.

2. Huuhteluhorisontti tai illuviaalinen (B), jossa ylhäältä pestyt aineet kerrostetaan ja muunnetaan.

3. vanhempi rock tai horisontti (C), materiaali, joka muuttuu maaperäksi.

Jokaisessa kerroksessa erotetaan murto-osaisia ​​horisontteja, jotka eroavat ominaisuuksiltaan.

Maaperän tärkeimmät ominaisuudet ekologisena ympäristönä ovat sen fysikaalinen rakenne, mekaaninen ja kemiallinen koostumus, happamuus, redox-olosuhteet, orgaanisen aineksen pitoisuus, ilmastus, kosteuskapasiteetti ja kosteuspitoisuus. Näiden ominaisuuksien erilaiset yhdistelmät muodostavat monia erilaisia ​​maaperää. Maapallolla viisi typologista maaperäryhmää on johtavassa asemassa esiintyvyyden suhteen:

1. kosteiden trooppisten ja subtrooppisten maaperät, pääasiassa punaiset maaperät ja zheltozems , jolle on ominaista mineraalikoostumuksen rikkaus ja orgaanisen aineen korkea liikkuvuus;

2. savannien ja arojen hedelmälliset maaperät - musta maaperä, kastanja ja ruskea maaperät, joissa on voimakas humuskerros;

3. eri ilmastovyöhykkeisiin kuuluvien aavikoiden ja puoliaavioiden huonot ja erittäin epävakaat maaperät;

4. lauhkean vyöhykkeen metsien suhteellisen huono maaperä - podzolic, sod-podzolic, ruskea ja harmaita metsämaita ;

5. ikirouta maaperä, yleensä ohut, podzolic, suo , gley , joka on köyhdytetty mineraalisuoloilla ja jossa on huonosti kehittynyt humuskerros.

Jokien rannoilla on tulvamaata;

Suolaiset maaperät ovat erillinen ryhmä: suot, suot ja jne. joiden osuus maaperistä on 25 %.

Suolamaat - maaperä, joka on jatkuvasti voimakkaasti kostutettu suolaisella vedellä pintaan asti, esimerkiksi karvasuolaisten järvien ympärillä. Kesällä suoalueiden pinta kuivuu ja peittyy suolakuorella.

Riisi. Suolaliuos

Suola nuolee - pinta ei ole suolainen, ylempi kerros on huuhtoutunut, rakenteeton. Alemmat horisontit tiivistyvät, kyllästyvät natriumioneilla; kuivuessaan ne halkeavat pilareihin ja lohkoihin. Vesijärjestelmä on epävakaa - keväällä - kosteuden pysähtyminen, kesällä - voimakas kuivuminen.

2. Maaperän orgaaninen aines

Jokainen maaperätyyppi vastaa tiettyä kasvistoa, eläimistöä ja bakteerien yhdistelmää - edaphon. Kuolevat tai kuolleet organismit kerääntyvät pintaan ja maaperään muodostaen maaperän orgaanista ainetta, ns humus . Kostutusprosessi alkaa orgaanisen massan tuhoamisesta ja jauhamisesta selkärankaisten toimesta, minkä jälkeen sienet ja bakteerit muuttavat sen. Tällaisia ​​eläimiä ovat mm fytofagit jotka ruokkivat elävien kasvien kudoksia, saprofagit , kuluttaa kuolleita kasviaineita, nekrofagit eläinten ruhojen ruokkiminen, koprofagit eläinten ulosteiden tuhoaminen. Ne kaikki muodostavat monimutkaisen järjestelmän nimeltä saprofiili eläinkompleksi .

Humus eroaa tyypiltään, muodoltaan ja luonteeltaan sen ainesosia, jotka on jaettu humus ja ei-huminen aineet. Ei-humiset aineet muodostuvat kasvi- ja eläinkudoksissa olevista yhdisteistä, kuten proteiineista ja hiilihydraateista. Kun nämä aineet hajoavat, vapautuu hiilidioksidia, vettä ja ammoniakkia. Tuotettu energia käytetään maaperän eliöt. Tässä tapauksessa tapahtuu ravinteiden täydellinen mineralisaatio. Mikro-organismien elintärkeän toiminnan seurauksena humusaineet jalostuvat uusiksi, yleensä suurimolekyylisiksi yhdisteiksi - humushapot tai fulvohapot .

Humus jakautuu ravinteisiin, jotka ovat helposti prosessoitavia ja toimivat mikro-organismien ravintolähteenä, sekä kestävään, joka suorittaa fysikaalisia ja kemiallisia tehtäviä sääteleen ravinteiden tasapainoa, veden ja ilman määrää maaperässä. Humus liimaa tiukasti maaperän mineraalipartikkelit parantaen sen rakennetta. Maaperän rakenne riippuu myös kalsiumyhdisteiden määrästä. Seuraavat maaperän rakenteet erotetaan:

– jauhoinen,

– jauhemainen,

– rakeinen

– pähkinäinen,

– möykkyinen

– savinen.

Humuksen tumma väri edistää maaperän parempaa lämmitystä ja sen korkea kosteuskapasiteetti - vedenpidätys maaperässä.

Maaperän tärkein ominaisuus on sen hedelmällisyys, ts. kyky tarjota kasveille vettä, mineraalisuoloja, ilmaa. Humuskerroksen paksuus määrää maaperän hedelmällisyyden.

3. Kosteus ja tuuletus

Maaperävesi on jaettu:

– painovoimainen

– hygroskooppinen,

– kapillaari

– höyryistä

Painovoimavesi - liikkuva, on liikkuvan veden päätyyppi, täyttää laajat raot maaperän hiukkasten välillä, tihkuu alas painovoiman vaikutuksesta, kunnes se saavuttaa pohjaveden. Kasvit imevät sen helposti.

Maaperän hygroskooppinen vesi säilyy vetysidoksilla yksittäisten kolloidisten hiukkasten ympärillä ohuen, vahvan sidoskalvon muodossa. Se vapautuu vain lämpötilassa 105 - 110 o C, eikä se ole käytännössä kasvien ulottuvilla. Hygroskooppisen veden määrä riippuu kolloidisten hiukkasten pitoisuudesta maaperässä. Savimaissa se on jopa 15%, hiekkamailla - 5%.

Kun hygroskooppisen veden määrä kerääntyy, se siirtyy kapillaariveteen, jota pintajännitysvoimat pitävät maaperässä. Kapillaarivesi nousee helposti pintaan pohjavedestä huokosten kautta, haihtuu helposti ja imeytyy vapaasti kasveihin.

Höyryinen kosteus täyttää kaikki vedettömät huokoset.

Maaperän, pohja- ja pintaveden vaihto tapahtuu jatkuvasti, ja sen voimakkuus ja suunta muuttuvat ilmaston ja vuodenaikojen mukaan.

Kaikki kosteudettomat huokoset täytetään ilmalla. Kevyellä (hiekkaisella) maaperällä ilmastus on parempi kuin raskaassa (savi) maaperässä. Ilma- ja kosteusjärjestelmät liittyvät sateen määrään.

4. Maaperän eliöiden ekologiset ryhmät

Maaperässä on eläviä kasveja ja eläimiä keskimäärin 2-3 kg/m 2 eli 20-30 t/ha. Samaan aikaan lauhkealla vyöhykkeellä kasvien juuret ovat 15 t / ha, hyönteiset 1 t, lierot - 500 kg, sukkulamadot - 50 kg, äyriäiset - 40 kg, etanat, etanat - 20 kg, käärmeet, jyrsijät - 20 gk , bakteerit - 3 t, sienet - 3 t, aktinomykeetit - 1,5 t, alkueläimet - 100 kg, levät - 100 kg.

Maaperän heterogeenisuus johtaa siihen, että se toimii eri eliöille erilaisena ympäristönä. Maaperään elinympäristönä liittymisasteen mukaan eläimet ryhmitelty 3 ryhmään:

1. Geobiontit – maaperässä pysyvästi elävät eläimet (kastematot, ensisijaiset siivettömät hyönteiset).

2. Geofyllit – eläimet, joiden kiertokulku tapahtuu välttämättä maaperässä (useimmat hyönteiset: heinäsirkat, joukko kovakuoriaisia, tuhatjalkaiset hyttyset).

3. geokseenit – eläimet, jotka vierailevat satunnaisesti maaperässä saadakseen tilapäistä suojaa tai turvapaikkaa (torakat, monet hemiptera, kovakuoriaiset, jyrsijät ja muut nisäkkäät).

Maaperän koosta riippuen asukkaat voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin.

1. Mikrobiotyyppi , mikrobiota - maaperän mikro-organismit, tärkein lenkki detritusketjussa, väliyhteys kasvitähteiden ja maaperän eläinten välillä. Näitä ovat vihreät, sinilevät, bakteerit, sienet, alkueläimet. Heille maaperä on mikrosäiliöjärjestelmä. Ne elävät maaperän huokosissa. Pystyy sietämään jäätyvää maaperää.

3. Makrobiotyyppi , makroeliö - suuret maaperäeläimet, kooltaan jopa 20 mm (hyönteisten toukat, tuhatjalkaiset, lierot jne.). maaperä heille on tiheä väliaine, joka tarjoaa vahvan mekaanisen kestävyyden liikkuessaan. Ne liikkuvat maaperässä laajentamalla luonnollisia kaivoja siirtämällä maapartikkeleita erilleen tai kaivamalla uusia käytäviä. Tässä suhteessa he kehittivät mukautuksia kaivamiseen. Usein on olemassa erikoistuneita hengityselimiä. Ne hengittävät myös kehon sisäosan kautta. Talveksi ja kuivaksi ajaksi ne siirtyvät syviin maakerroksiin.

4. Megabiotyyppi , megabiota - suuret särmät, enimmäkseen nisäkkäät. Monet heistä viettävät koko elämänsä maaperässä (kultamyyrät, myyrämyyrät, zokorit, Euraasian myyrät, Australian pussit, myyrärotat jne.). He asettavat maaperään reikien, käytävien järjestelmän. Heillä on alikehittyneet silmät, tiivis, valkea runko, jossa lyhyt kaula, lyhyt paksu turkki, vahvat kompaktit raajat, kuoppaiset raajat, vahvat kynnet.

5. Reikien asukkaat - mäyrät, murmelit, maa-oravat, jerboat jne. Ne ruokkivat pinnalla, lisääntyvät, nukkuvat talviunissa, lepäävät, nukkuvat ja pakenevat vaaroja maaperän koloissa. Rakenne on tyypillinen maanpäällisille, mutta niissä on urien mukautuksia - vahvat kynnet, vahvat lihakset eturaajoissa, kapea pää, pienet korvakorut.

6. Psammofiilit - hiekan asukkaat. Niillä on omituiset raajat, usein "suksien" muodossa, pitkien karvojen peitossa, kiivaisilla kasvaimilla (ohutkynsinen maa-orava, harjasjerboa).

7. Gallofiilit - suolaisen maaperän asukkaat. Niissä on mukautuksia suojaamaan ylimääräisiltä suoloilta: tiheät kannet, laitteet suolojen poistamiseksi kehosta (aavikkokuoriaisten toukat).

8. Kasvit jaetaan ryhmiin maaperän hedelmällisyyden vaatimusten mukaan.

9. Eutotrofinen tai rehevöityneitä - kasvaa hedelmällisessä maaperässä.

10. Mesotrofinen – vähemmän vaativa maaperä.

11. Oligotrofinen – tyytyväinen pieni määrä ravintoaineita.

12. Riippuen kasvien vaativuudesta yksittäisiin maaperän mikroelementteihin, erotetaan seuraavat ryhmät.

13. Nitrofiilit - vaativat typen läsnäoloa maaperässä, ne asettuvat sinne, missä on lisätyppilähteitä - raivauskasveja (vadelmat, humalat, sideruoho), roskat (nokkonen amarantti, sateenvarjokasvit), laidunkasvit.

14. Kalsiofiilit - vaativat kalsiumin läsnäoloa maaperässä, asettuvat karbonaattimaille (naisten tohveli, siperian lehtikuusi, pyökki, saarni).

15. kalsiumfobit - kasvit, jotka välttävät runsaasti kalsiumia sisältäviä maaperää (sfagnum sammal, suo, kanerva, syyläkoivu, kastanja).

16. Maaperän pH-vaatimuksista riippuen kaikki kasvit jaetaan 3 ryhmään.

17. asidofiilit - kasvit, jotka suosivat hapanta maaperää (kanerva, valkoparta, suolahapo, pieni suolahapo).

18. Basifyllit - kasveja, jotka suosivat emäksistä maaperää (varsijalka, peltosinappi).

19. Neutrofiilit - neutraaleja maaperää suosivat kasvit (niittyketunhäntä, niittynata).

Kasveja, jotka kasvavat suolaisessa maassa, kutsutaan halofyyttejä ( Eurooppalaiset solerot, pyöreä sarsazan) ja kasvit, jotka eivät kestä liiallista suolaisuutta - glykofyytit . Halofyyteillä on korkea osmoottinen paine, mikä mahdollistaa maaliuosten käytön, ne pystyvät vapauttamaan ylimääräisiä suoloja lehtien läpi tai keräämään niitä kehoonsa.

Irtohiekkaan sopeutuneita kasveja kutsutaan psammofyytit . Ne pystyvät muodostamaan satunnaisia ​​juuria, kun ne peitetään hiekalla, satunnaisia ​​silmuja muodostuu juurille, kun ne paljastuvat, niillä on usein korkea versojen kasvunopeus, lentävät siemenet, vahvat kannet, niillä on ilmakammiot, laskuvarjot, potkurit - laitteet ei nukahda hiekan kanssa. Joskus koko kasvi voi irtautua maasta, kuivua ja siementen mukana kulkeutua tuulen mukana toiseen paikkaan. Taimet itävät nopeasti, riitelevät dyynin kanssa. Kuivuuden sietokykyyn on mukautuksia - juuripeitteet, juurien tukkeutuminen, sivujuurten voimakas kehitys, lehdettömät versot, kseromorfinen lehti.

Turvesuoissa kasvavia kasveja kutsutaan oksilofyytit . Ne ovat sopeutuneet korkeaan maaperän happamuuteen, vahvaan kosteuteen, anaerobisiin olosuhteisiin (ledum, sundew, karpalot).

Kasveja, jotka elävät kivillä, kivillä, tasoite kuuluvat litofyytteihin. Yleensä nämä ovat ensimmäisiä asukkaita kivipinnoille: autotrofiset levät, suomujäkälät, lehtijäkälät, sammalet, korkeampien kasvien litofyytit. Niitä kutsutaan rakokasveiksi - chasmophytes . Esimerkiksi saksifrage, kataja, mänty.

Maaperä on vesi- ja maa-ilmaympäristön välissä. Lämpötila, alhainen happipitoisuus, kosteuskyllästys, huomattava määrä suoloja ja orgaanista ainetta tuovat maaperän lähemmäksi vesiympäristöä. Ja jyrkät lämpötilan muutokset, kuivuminen, kyllästyminen ilmalla, mukaan lukien happi, tuovat maaperän lähemmäksi maa-ilma-elämän ympäristöä.

Maaperä on löysä pintakerros, joka on sekoitus kiven hajoamisesta fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden vaikutuksesta saatuja mineraaliaineita sekä erityisiä orgaanisia aineita, jotka syntyvät biologisten tekijöiden aiheuttamasta kasvi- ja eläinjäännösten hajoamisesta. Maaperän pintakerroksissa, joihin tuorein kuollut orgaaninen aine tulee, elää monia tuhoavia organismeja - bakteereja, sieniä, matoja, pienimmät niveljalkaiset jne. Niiden toiminta varmistaa maaperän kehittymisen ylhäältä, kun taas fyysinen ja kemiallinen tuhoutuminen tapahtuu Kallioperä edistää maaperän muodostumista alhaalta.

Elinympäristönä maaperälle on tunnusomaista useat ominaisuudet: tiheys, valon puute, lämpötilan vaihteluiden amplitudi, hapen puute ja suhteellisen korkea hiilidioksidipitoisuus. Lisäksi maaperälle on ominaista alustan löysä (huokoinen) rakenne. Olemassa olevat ontelot on täytetty kaasujen ja vesiliuosten seoksella, mikä määrää erittäin laajan valikoiman olosuhteita monien organismien elämälle. Siellä on keskimäärin yli 100 miljardia alkueläinsolua, miljoonia rotifereja ja tardigradeja, kymmeniä miljoonia sukkulamatoja, satoja tuhansia niveljalkaisia, kymmeniä ja satoja lieroja, nilviäisiä ja muita selkärangattomia, satoja miljoonia bakteereja, mikroskooppisia sieniä (actinomycetes), levät ja muut mikro-organismit. Koko maaperän populaatio - edaphobiontit (edaphobius, kreikan kielestä edaphos - maaperä, bios - elämä) ovat vuorovaikutuksessa keskenään muodostaen eräänlaisen biokenoottisen kompleksin, joka osallistuu aktiivisesti itse maaperän elinympäristön luomiseen ja varmistaa sen hedelmällisyyden. Elämän maaperässä asuvia lajeja kutsutaan myös pedobionteiksi (kreikan kielestä payos - lapsi, eli joka kulkee kehitysvaiheessaan toukkien vaiheen läpi).

Edaphobiuksen edustajat evoluutioprosessissa kehittivät omituisia anatomisia ja morfologisia piirteitä. Esimerkiksi eläimillä on valkea ruumiinmuoto, pieni koko, suhteellisen vahva iho, ihohengitys, silmien pienennys, väritön iho, saprofagia (kyky ruokkia muiden organismien jäännöksiä). Lisäksi aerobisuuden ohella anaerobisuus (kyky olla olemassa vapaan hapen puuttuessa) on laajalti edustettuna.

Tärkeä vaihe biosfäärin kehityksessä oli sellaisen osan ilmaantuminen kuin maapeite. Kun muodostuu riittävän kehittynyt maapeite, biosfääristä tulee kiinteä kokonaisuus, jonka kaikki osat ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa ja riippuvaisia ​​toisistaan.

Maaperä on löysä, ohut pintakerros, joka on kosketuksissa ilman kanssa. Huolimatta merkityksettömästä paksuudestaan ​​tällä Maan kuorella on ratkaiseva rooli elämän leviämisessä. Maaperä ei ole vain kiinteä kappale, kuten useimmat litosfäärin kivet, vaan monimutkainen kolmifaasijärjestelmä, jossa kiinteitä hiukkasia ympäröivät ilma ja vesi. Se on läpäissyt onteloita, jotka on täytetty kaasujen ja vesiliuosten seoksella, ja siksi siihen muodostuu erittäin erilaisia ​​olosuhteita, jotka ovat suotuisat monien mikro- ja makro-organismien elämälle.

Maaperässä lämpötilanvaihtelut tasoittuvat ilman pintakerrokseen verrattuna, ja pohjaveden läsnäolo ja sateiden tunkeutuminen luovat kosteusvarastoja ja tarjoavat kosteustilan välissä vesi- ja maaympäristön väliin. Maaperä tiivistää kuolevan kasvillisuuden ja eläinten ruumiiden toimittamia orgaanisten ja mineraaliaineiden varantoja. Kaikki tämä määrittää maaperän korkean kyllästymisen elämällä.

Maan kasvien juuristo on keskittynyt maaperään. Alkueläimiä on keskimäärin yli 100 miljardia solua, miljoonia rotifereja ja tardigradeja, kymmeniä miljoonia sukkulamatoja, kymmeniä ja satoja tuhansia punkkeja ja jousihäntäjä, tuhansia muita niveljalkaisia, kymmeniä tuhansia enchitreidejä, kymmeniä ja satoja lierot, nilviäiset ja muut 1 m 2 maakerrosta kohden selkärangattomat. Lisäksi 1 cm 2 maaperää sisältää kymmeniä ja satoja miljoonia bakteereja, mikroskooppisia sieniä, aktinomykeettejä ja muita mikro-organismeja. Valaistuissa pintakerroksissa elää joka grammassa satoja tuhansia fotosynteettisiä vihreitä, keltavihreitä, piileviä ja sinileviä. Elävät organismit ovat maaperälle yhtä tyypillisiä kuin sen elämättömät komponentit. Siksi V. I. Vernadsky katsoi maaperän bioinerteille luonnonkappaleille korostaen sen kylläisyyttä elämällä ja erottamatonta yhteyttä siihen.

Maaperän olosuhteiden heterogeenisuus on selkeimmin pystysuunnassa. Syvyyden myötä useat tärkeimmät ympäristötekijät, jotka vaikuttavat maaperän asukkaiden elämään, muuttuvat dramaattisesti. Ensinnäkin tämä viittaa maaperän rakenteeseen.

Maaperän tärkeimmät rakenneosat ovat: mineraalipohja, orgaaninen aines, ilma ja vesi.

Mineraalipohja (luuranko) (50-60 % maaperästä) on epäorgaaninen aine, joka muodostuu alla olevan vuorikiven (emo-, maaperän muodostavan) kiven sään seurauksena. Luurankohiukkasten koot: lohkareista ja kivistä pienimpiin hiekka- ja lietehiukkasiin. Maaperän fysikaalis-kemialliset ominaisuudet määräytyvät pääasiassa lähtökivien koostumuksesta.

Maaperän läpäisevyys ja huokoisuus, jotka varmistavat sekä veden että ilman kierron, riippuvat saven ja hiekan suhteesta maaperässä, sirpaleiden koosta. Lauhkeassa ilmastossa on ihanteellinen, jos maaperä muodostuu yhtä suuresta määrästä savea ja hiekkaa, ts. edustaa savea. Tässä tapauksessa maaperää ei uhkaa kastelu tai kuivuminen. Molemmat ovat yhtä haitallisia sekä kasveille että eläimille.

Orgaaninen aines - jopa 10 % maaperästä, muodostuu kuolleesta biomassasta (kasvimassa - lehtien, oksien ja juurien kuivikkeet, kuolleet rungot, ruohon rievut, kuolleiden eläinten organismit), jotka mikro-organismit ja tietyt murskaavat ja käsittelevät maaperän humukseksi eläin- ja kasviryhmät. Orgaanisen aineen hajoamisen seurauksena muodostuneet yksinkertaisemmat alkuaineet imeytyvät taas kasveihin ja ovat mukana biologisessa kierrossa.

Maaperässä oleva ilma (15-25%) sisältyy onteloihin - huokosiin, orgaanisten ja mineraalihiukkasten väliin. Sen puuttuessa (raskas savimaa) tai kun huokoset täyttyvät vedellä (tulvien, ikiroudan sulamisen aikana) maaperän ilmastus huononee ja anaerobiset olosuhteet kehittyvät. Tällaisissa olosuhteissa happea kuluttavien organismien - aerobien - fysiologiset prosessit estyvät, orgaanisen aineen hajoaminen on hidasta. Vähitellen kerääntyessään ne muodostavat turvetta. Suuret turvevarat ovat ominaisia ​​suolle, soisille metsille ja tundrayhteisöille. Turpeen kertyminen on erityisen voimakasta pohjoisilla alueilla, missä kylmyys ja maaperän vesistyminen määräävät ja täydentävät toisiaan.

Vettä (25-30%) maaperässä edustaa 4 tyyppiä: gravitaatio, hygroskooppinen (sidottu), kapillaari ja höyry.

Gravitaatio - liikkuva vesi, miehittää suuria rakoja maaperän hiukkasten välillä, tihkuu oman painonsa alla pohjaveden tasolle. Imeytyy helposti kasveihin.

Hygroskooppinen tai sidottu - adsorboituu maaperän kolloidisten hiukkasten (savi, kvartsi) ympärille ja säilyy ohuen kalvon muodossa vetysidosten vuoksi. Sitä vapautuu niistä korkeassa lämpötilassa (102-105 °C). Se ei ole kasvien ulottuvilla, ei haihdu. Savimaissa tällaista vettä on jopa 15%, hiekkamailla - 5%.

Kapillaari - pintajännitys pitää maapartikkeleiden ympärillä. Kapeiden huokosten ja kanavien - kapillaarien kautta se nousee pohjaveden tasosta tai poikkeaa onteloista gravitaatioveden kanssa. Savimaa säilyttää paremmin, haihtuu helposti. Kasvit imevät sen helposti.

Höyry - peittää kaikki huokoset vedestä vapaana. Haihtuu ensin.

Pinta- ja pohjaveden vaihto tapahtuu jatkuvana linkkinä yleisessä vedenkierrossa luonnossa, muuttuen nopeuden ja suunnan mukaan vuodenajasta ja sääolosuhteista riippuen.

Maaperän rakenne on heterogeeninen sekä vaaka- että pystysuunnassa. Maaperän horisontaalinen heterogeenisuus heijastaa maaperän muodostavien kivien jakautumisen, sijainnin kohokuviossa, ilmasto-ominaisuuksien heterogeenisyyttä ja on yhdenmukainen kasvillisuuden jakautumisen kanssa alueella. Jokaiselle tällaiselle heterogeenisyydelle (maaperätyypille) on tunnusomaista oma vertikaalinen heterogeenisyytensä tai maaprofiilinsa, joka muodostuu veden, orgaanisten ja mineraaliaineiden vertikaalisen siirtymisen seurauksena. Tämä profiili on kokoelma tasoja tai horisontteja. Kaikki maaperän muodostumisprosessit etenevät profiilissa huomioiden sen horisontteja jakaminen.

Luonnossa ei käytännössä ole tilanteita, joissa yksittäinen maaperä, jonka ominaisuudet ovat avaruudessa muuttumattomia, ulottuu useiden kilometrien päähän. Samaan aikaan maaperän erot johtuvat eroista maanmuodostustekijöissä. Maaperän säännöllistä alueellista jakautumista pienillä alueilla kutsutaan maapeiterakenteeksi (SCC). SPP:n alkuyksikkö on maaperäalue (EPA) - maaperän muodostus, jonka sisällä ei ole maaperän maantieteellisiä rajoja. Avaruudessa vuorottelevat ja jossain määrin geneettisesti sukua olevat ESA:t muodostavat maaperäyhdistelmiä.

Edafonissa ympäristöön kytkeytymisen asteen mukaan erotetaan kolme ryhmää:

Geobiontit ovat pysyviä maaperän asukkaita (kastematot (Lymbricidae), monet primaariset siivettömät hyönteiset (Apterigota)), nisäkkäistä, myyräistä, myyrärotista.

Geofiilit ovat eläimiä, joiden kehityssyklistä osa tapahtuu eri ympäristössä ja osa maaperässä. Näitä ovat suurin osa lentävistä hyönteisistä (heinäsirkat, kovakuoriaiset, tuhatjalkaiset hyttyset, karhut, monet perhoset). Jotkut käyvät läpi toukkavaiheen maaperässä, kun taas toiset käyvät läpi pupuvaiheen.

Geoxens ovat eläimiä, jotka vierailevat satunnaisesti maaperässä suojana tai suojana. Näitä ovat kaikki koloissa elävät nisäkkäät, monet hyönteiset (torakat (Blattodea), hemipteraanit (Hemiptera), jotkut kovakuoriaislajit.

Erityinen ryhmä ovat psammofyytit ja psammofiilit (marmorikuoriaiset, muurahaisleijonat); sopeutunut aavikoiden irtonaiseen hiekkaan. Sopeutumiset elämään liikkuvassa, kuivassa ympäristössä kasveissa (saksuli, hiekkaakasia, hiekkanata jne.): satunnaiset juuret, uinuvat silmut juurissa. Ensimmäiset alkavat kasvaa peitettynä hiekalla, jälkimmäinen kun

hiekkapuhallus. Nopea kasvu ja lehtien väheneminen säästävät ne hiekalta. Hedelmille on ominaista haihtuvuus, joustavuus. Juurien hiekkapeitteet, kuoren korkkiutuminen ja vahvasti kehittyneet juuret suojaavat kuivuudesta. Eläinten sopeutuminen elämään liikkuvassa, kuivassa ympäristössä (mainittu yllä, jossa lämpö- ja kosteusolosuhteet huomioivat): ne louhivat hiekkaa - ne työntävät niitä erilleen ruumiillaan. Kaivavissa eläimissä tassut-sukset - kasvaimilla, karvalla.

Maaperä on väliaine veden (lämpötilaolosuhteet, alhainen happipitoisuus, kyllästyminen vesihöyryllä, veden ja suolojen läsnäolo siinä) ja ilman (ilmaonkalot, äkilliset kosteuden ja lämpötilan muutokset ylemmissä kerroksissa) välissä. Monille niveljalkaisille maaperä oli väliaine, jonka kautta ne pystyivät siirtymään vedestä maanpäälliseen elämäntapaan.

Tärkeimmät maaperän ominaisuuksien indikaattorit, jotka kuvastavat sen kykyä olla elävien organismien elinympäristö, ovat hydroterminen järjestelmä ja ilmastus. Tai kosteus, lämpötila ja maaperän rakenne. Kaikki kolme indikaattoria liittyvät läheisesti toisiinsa. Kosteuden lisääntyessä lämmönjohtavuus kasvaa ja maaperän ilmastus huononee. Mitä korkeampi lämpötila, sitä enemmän haihtumista tapahtuu. Maaperän fysikaalisen ja fysiologisen kuivuuden käsitteet liittyvät suoraan näihin indikaattoreihin.

Fyysinen kuivuus on yleinen ilmakehän kuivuuden aikana, koska vesisaanti pienenee jyrkästi pitkän sademäärän vuoksi.

Primoryessa tällaiset jaksot ovat tyypillisiä myöhään keväälle ja ovat erityisen voimakkaita eteläisten näkymien rinteillä. Lisäksi samassa sijainnissa kohokuviossa ja muissa vastaavissa kasvuolosuhteissa, mitä paremmin kasvipeite kehittyy, sitä nopeammin fyysinen kuivuus alkaa.

Fysiologinen kuivuus on monimutkaisempi ilmiö, se johtuu epäsuotuisista ympäristöolosuhteista. Se koostuu veden fysiologisesta saavuttamattomuudesta riittävällä ja jopa liiallisella määrällä sitä maaperässä. Yleensä vesi muuttuu fysiologisesti mahdottomaksi matalissa lämpötiloissa, maaperän korkeassa suolapitoisuudessa tai happamuudessa, myrkyllisten aineiden läsnäolossa ja hapen puutteessa. Samaan aikaan vesiliukoiset ravinteet, kuten fosfori, rikki, kalsium, kalium jne., jäävät saavuttamattomiksi.

Maaperän kylmyyden ja sen aiheuttaman vesittömyyden ja korkean happamuuden vuoksi suuret vesi- ja mineraalisuolavarat ovat monissa tundran ja pohjoisen taigametsien ekosysteemeissä fysiologisesti ulottumattomissa omajuurisille kasveille. Tämä selittää korkeampien kasvien voimakkaan tukahdutuksen niissä ja jäkäläjen ja sammaleiden, erityisesti sfagnumien, laajan levinneisyyden.

Yksi tärkeistä sopeutumisesta edasfäärin ankariin olosuhteisiin on mykorritsaravitsemus. Lähes kaikki puut liittyvät mykoritsasieniin. Jokaisella puutyypillä on oma mykorritsaa muodostava sienityyppi. Mykorritsan vuoksi juurijärjestelmän aktiivinen pinta kasvaa ja korkeampien kasvien juurien sienen eritteet imeytyvät helposti.

Kuten V.V. Dokuchaev "... Maaperävyöhykkeet ovat myös luonnollisia historiallisia vyöhykkeitä: täällä on ilmeinen läheisin yhteys ilmaston, maaperän, eläin- ja kasviorganismien välillä ...". Tämä näkyy selvästi esimerkiksi Kaukoidän pohjois- ja eteläosien metsäalueiden maapeitteestä.

Tyypillinen piirre Kaukoidän maaperille, jotka muodostuvat monsuunien, ts. erittäin kostea ilmasto, on voimakasta elementtien huuhtoutumista eluvial horisontista. Mutta alueen pohjoisilla ja eteläisillä alueilla tämä prosessi ei ole sama elinympäristöjen erilaisen lämmönsaannin vuoksi. Maaperän muodostuminen Kaukopohjossa tapahtuu lyhyen kasvukauden (enintään 120 päivää) ja laajalle levinneen ikiroudan olosuhteissa. Lämmönpuutteeseen liittyy usein maaperän kastumista, maaperää muodostavien kivien sään aiheuttamaa alhaista kemiallista aktiivisuutta ja orgaanisen aineksen hidasta hajoamista. Maaperän mikro-organismien elintärkeä toiminta vaimenee voimakkaasti ja ravinteiden imeytyminen kasvien juuriin estyy. Tästä johtuen pohjoisille kenoosille on ominaista alhainen tuottavuus - puuvarat päätyyppisissä lehtikuusimetsissä eivät ylitä 150 m 2 /ha. Samaan aikaan kuolleen orgaanisen aineen kerääntyminen ylittää sen hajoamisen, minkä seurauksena muodostuu voimakkaita turve- ja humushorisontteja ja humuspitoisuus on korkea profiilissa. Näin ollen pohjoisissa lehtikuusimetsissä karikkeen paksuus on n. 10-12 cm, ja maaperän erilaistumattoman massan varat ovat jopa 53 % metsikön kokonaisbiomassavarannosta. Samaan aikaan elementtejä viedään ulos profiilista, ja kun ikirouta on lähellä, ne kerääntyvät illuviaaliseen horisonttiin. Maanmuodostuksessa, kuten kaikilla pohjoisen pallonpuoliskon kylmillä alueilla, johtava prosessi on podzolin muodostuminen. Vyöhykemaaperä Okhotskinmeren pohjoisrannikolla on Al-Fe-humuspodzoleja ja manneralueilla - podburseja. Turvemaat, joiden profiilissa on ikiroutaa, ovat yleisiä kaikilla Koillis-alueilla. Vyöhykemaille on ominaista horisonttien terävä erottelu värin mukaan.

Huomioi pyydetään oppitunnille aiheesta "Eliöiden elinympäristöt. Tutustuminen elinympäristöjen eliöihin. Kiehtova tarina upottaa sinut elävien solujen maailmaan. Oppitunnin aikana voit selvittää, mitä organismien elinympäristöjä planeetallamme on, tutustua näiden ympäristöjen elävien organismien edustajiin.

Aihe: Elämä maan päällä.

Oppitunti: Organismien elinympäristöt.

Tutustuminen eri elinympäristöjen eliöihin

Elämää tapahtuu laajalla maapallon monipuolisella pinnalla.

Biosfääri- tämä on maan kuori, jossa eläviä organismeja on olemassa.

Biosfääri sisältää:

Ilmakehän alaosa (Maan ilmakuori)

Hydrosfääri (Maan vesikuori)

Litosfäärin yläosa (Maan kiinteä kuori)

Jokaisella näistä Maan kuorista on erityiset olosuhteet, jotka luovat erilaisia ​​elämänympäristöjä. Erilaiset elinympäristön olosuhteet synnyttävät erilaisia ​​elävien organismien muotoja.

elämän ympäristöt maan päällä. Riisi. yksi.

Riisi. 1. Elämänympäristöt maan päällä

Planeetallamme erotetaan seuraavat elinympäristöt:

Maa-ilma (kuva 2)

maaperää

Organismi.

Riisi. 2. Maa-ilman elinympäristö

Elämällä jokaisessa ympäristössä on omat ominaisuutensa. Maa-ilmaympäristössä on riittävästi happea ja auringonvaloa. Mutta usein kosteutta ei ole tarpeeksi. Tältä osin kuivien elinympäristöjen kasveilla ja eläimillä on erityisiä mukautuksia veden hankkimiseen, varastointiin ja taloudelliseen käyttöön. Maa-ilmaympäristössä on merkittäviä lämpötilan muutoksia, erityisesti alueilla, joilla on kylmät talvet. Näillä alueilla organismin koko elämä muuttuu huomattavasti vuoden aikana. Syksyinen lehtien pudotus, lintujen lento lämpimämpiin ilmastoihin, eläinten villan vaihto paksumpaan ja lämpimämpään - kaikki tämä on elävien olentojen sopeutumista luonnon vuodenaikojen muutoksiin. Missä tahansa ympäristössä eläville eläimille liikkuminen on tärkeä ongelma. Maa-ilma -ympäristössä voit liikkua maan ympäri ja ilman läpi. Ja eläimet käyttävät sitä hyväkseen. Joidenkin jalat on mukautettu juoksemiseen: strutsi, gepardi, seepra. Muut - hyppäämiseen: kenguru, jerboa. Jokaisesta 100 tässä ympäristössä elävästä eläimestä 75 osaa lentää. Näitä ovat useimmat hyönteiset, linnut ja jotkut eläimet, esimerkiksi lepakko. (Kuva 3).

Riisi. 3. Bat

Lentonopeuden mestari lintujen joukossa on nopea. 120 km/h on hänen tavanomainen nopeus. Hummingbird räpäyttää siipiään jopa 70 kertaa sekunnissa. Eri hyönteisten lentonopeus on seuraava: nauhoilla - 2 km / h, kotikärällä - 7 km / h, toukokuukuoriaisella - 11 km / h, kimaisella - 18 km / h ja haukkakoi - 54 km/h h. Lepakomme ovat pienikokoisia. Mutta heidän sukulaisensa hedelmälepakoiden siipien kärkiväli on 170 cm.

Suuret kengurut hyppäävät 9 metriin.

Linnut eroavat kaikista muista olennoista niiden kyvyn perusteella lentää. Linnun koko keho on sopeutunut lentämiseen. (Kuva 4). Lintujen eturaajat muuttui siiviksi. Niinpä linnuista tuli kaksijalkaisia. Sulkainen siipi on paljon sopeutunut lentämiseen kuin lepakoiden lentävä kalvo. Vaurioitunut siipien höyhenpeite korjataan nopeasti. Siiven pidentyminen saadaan aikaan pidentämällä höyheniä, ei luita. Lentävien selkärankaisten pitkät ohuet luut voivat murtua helposti.

Riisi. 4 Kyyhkynen luuranko

Sopeutumisena lentoon lintujen rintalastalla, luu köli. Tämä on tuki luun lentävälle lihakselle. Jotkut nykyajan linnut ovat kölittomia, mutta samalla he ovat menettäneet lentokyvyn. Luonto yritti poistaa kaikki tarpeettomat painot lintujen rakenteessa, jotka häiritsevät lentoa. Kaikkien suurten lentävien lintujen enimmäispaino on 15-16 kg. Ja ei-lentäville, kuten strutseille, se voi ylittää 150 kg. linnun luut evoluutioprosessissa tuli ontto ja kevyt. Samalla he säilyttivät voimansa.

Ensimmäisillä linnuilla oli hampaat, mutta sitten raskaat hampaisto on kadonnut kokonaan. Linnuilla on kiimainen nokka. Yleisesti ottaen lentäminen on verrattoman nopeampi tapa liikkua kuin juokseminen tai uiminen vedessä. Mutta energiakustannukset ovat noin kaksi kertaa korkeammat kuin juokseminen ja 50 kertaa korkeammat kuin uinti. Siksi lintujen täytyy imeä melko paljon ruokaa.

Lento voi olla

heiluttaen

Huimaa

Petolinnut hallitsevat huiman lennon täydellisesti. (Kuva 5). Ne käyttävät lämpimiä ilmavirtoja, jotka nousevat lämmitetystä maasta.

Riisi. 5. Griffon Vulture

Kalat ja äyriäiset hengittävät kiduksilla. Nämä ovat erityisiä elimiä, jotka poistavat siihen liuenneen hapen, joka on välttämätöntä hengittämiselle.

Sammakko veden alla hengittää ihon läpi. Veden hallitseneet nisäkkäät hengittävät keuhkoillaan, ja niiden täytyy ajoittain nousta veden pinnalle hengittääkseen.

Vesikuoriaiset käyttäytyvät samalla tavalla, vain niillä, kuten muilla hyönteisillä, ei ole keuhkoja, vaan erityisiä hengitysputkia - henkitorvia.

Riisi. 6. Taimen

Jotkut organismit (taimen) voivat elää vain happirikkaassa vedessä. (Kuva 6). Karppi, ristikarppi, suutari kestää hapenpuutetta. Talvella, kun monet altaat ovat jään peitossa, kalat voivat kuolla, eli niiden joukkokuolema tukehtumisesta. Jotta happi pääsee veteen, jäähän leikataan reikiä. Vesiympäristössä on vähemmän valoa kuin maa-ilmaympäristössä. Valtamerissä ja merissä 200 metrin syvyydessä - hämärän valtakunta ja vielä alempana - ikuinen pimeys. Näin ollen vesikasveja löytyy vain siellä, missä on tarpeeksi valoa. Vain eläimet voivat elää syvemmällä. Syvänmeren eläimet ruokkivat ylemmistä kerroksista putoavia erilaisten meren elävien kuolleita jäänteitä.

Monien merieläinten ominaisuus on uimalaite. Kaloissa, delfiineissä ja valaissa nämä ovat eviä. (Kuva 7), hylkeillä ja mursuilla on räpylät. (Kuva 8). Majavilla, saukoilla ja vesilintuilla on nauhavarpaat. Uimakuoriaisella on melamaiset uimajalat.

Riisi. 7. Delfiini

Riisi. 8. Mursu

Riisi. 9. Maaperä

Vesiympäristössä vettä on aina riittävästi. Lämpötila vaihtelee täällä vähemmän kuin ilman lämpötila, mutta happi ei useinkaan riitä.

Maaperässä asuu erilaisia ​​bakteereja ja alkueläimiä. (Kuva 9). Siellä on myös sienirihmastot, kasvien juuret. Maaperässä asui myös erilaisia ​​eläimiä: matoja, hyönteisiä, kaivamiseen sopeutuneita eläimiä, esimerkiksi myyrät. Maaperän asukkaat löytävät siitä heille tarvittavat olosuhteet: ilma, vesi, ruoka, mineraalisuolat. Maaperässä on vähemmän happea ja enemmän hiilidioksidia kuin ulkona. Ja täällä on liikaa vettä. Maaperän lämpötila on tasaisempi kuin pinnalla. Valo ei tunkeudu maaperään. Siksi siinä asuvilla eläimillä on yleensä hyvin pienet silmät tai niiltä puuttuu kokonaan näköelimiä. Pelastaa heidän haju- ja kosketusaistinsa.

Maaperän muodostuminen alkoi vasta elävien olentojen ilmestyessä Maahan. Siitä lähtien sen muodostuminen on jatkunut miljoonien vuosien ajan. Luonnon kiinteät kivet tuhoutuvat jatkuvasti. Osoittautuu löysäksi kerrokseksi, joka koostuu pienistä kivistä, hiekasta, savesta. Se ei sisällä juuri lainkaan kasvien tarvitsemia ravinteita. Mutta silti vaatimattomat kasvit ja jäkälät asettuvat tänne. Humus muodostuu niiden jäännöksistä bakteerien vaikutuksesta. Nyt kasvit voivat asettua maaperään. Kun ne kuolevat, ne antavat myös humusta. Joten vähitellen maaperä muuttuu elinympäristöksi. Maaperässä elää erilaisia ​​eläimiä. Ne lisäävät hänen hedelmällisyyttään. Joten maaperä ei voi syntyä ilman eläviä olentoja. Samaan aikaan sekä kasvit että eläimet tarvitsevat maaperää. Siksi kaikki luonnossa on yhteydessä toisiinsa.

1 cm maaperää muodostuu luonnossa 250-300 vuodessa, 20 cm - 5-6 tuhannessa vuodessa. Tästä syystä maaperän tuhoamista ja tuhoamista ei saa sallia. Siellä missä ihmiset ovat tuhonneet kasveja, vesi huuhtoo maaperän pois, puhaltaa kova tuuli. Maaperä pelkää monia asioita, esimerkiksi torjunta-aineita. Jos niitä lisätään normaalia enemmän, ne kerääntyvät siihen ja saastuttavat sitä. Tämän seurauksena madot, mikrobit ja bakteerit kuolevat, ilman joita maaperä menettää hedelmällisyytensä. Jos maaperään levitetään liikaa lannoitetta tai sitä kastellaan liian runsaasti, siihen kertyy liikaa suoloja. Ja tämä on haitallista kasveille ja kaikille eläville olennoille. Maaperän suojelemiseksi pelloille on istutettava metsäkaistaleita, aurattava rinteitä oikein ja talvella suoritettava lumenpidätys.

Riisi. 10. Myyrä

Myyrä elää maan alla syntymästä kuolemaan, se ei näe valkoista valoa. Kaivajana hän ei tunne vertaistaan. (Kuva 10). Kaikki mitä hänellä on kaivamiseen, on mukautettu parhaalla mahdollisella tavalla. Turkki on lyhyt ja sileä, jotta se ei tartu maahan. Myyrän silmät ovat pienet, unikonsiemenen kokoiset. Heidän silmäluomet ovat tarvittaessa tiukasti kiinni, ja joissakin luomissa silmät ovat kokonaan kasvaneet iholla. Myyrän etutassut ovat oikeita lapioita. Niiden luut ovat litteitä, ja harja on käännetty niin, että on helpompi kaivaa maa edessäsi ja haravoida se takaisin. Päivän aikana hän tekee 20 uutta liikettä. Maanalaiset myyrien labyrintit voivat ulottua pitkiä matkoja. Myyräliikkeitä on kahdenlaisia:

Pesiä, joissa hän lepää.

Perä, ne sijaitsevat lähellä pintaa.

Herkkä hajuaisti kertoo myyrälle, mihin suuntaan kaivaa.

Myyrän, zokorin ja myyrärotan kehon rakenne viittaa siihen, että he ovat kaikki maaperän asukkaita. Myyrän ja zokorin etujalat ovat tärkeimmät kaivutyökalut. Ne ovat litteitä, kuten pata, ja niissä on erittäin suuret kynnet. Ja myyrärotalla on normaalit jalat. Se puree maaperään voimakkailla etuhampailla. Kaikkien näiden eläinten runko on soikea, kompakti, helpottaa liikkumista maanalaisten käytävien kautta.

Riisi. 11. Ascaris

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Luonnontieteellinen oppikirja. 3,5 solulle. keskim. koulu - 8. painos - M.: Enlightenment, 1992. - 240 s.: ill.

2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. ja muut Luonnonhistoria 5. - M .: Oppikirjallisuus.

3. Eskov K.Yu. et ai. Natural History 5 / Toim. Vakhrusheva A.A. - M.: Balass.

1. Encyclopedia Around the World ().

2. Maantieteellinen hakemisto ().

3. Faktaa Manner-Australiasta ().

1. Luettele planeettamme elämänympäristöt.

2. Nimeä maaperän elinympäristön eläimet.

3. Miten eri elinympäristöissä olevat eläimet ovat sopeutuneet liikkumiseen?

4. * Laadi lyhyt viesti maa-ilmaympäristön asukkaista.