Maaperä elävien organismien elinympäristönä. Maaperän elinympäristön ominaisuudet. Maaperän yleiset ominaisuudet

Maaperä on elävien organismien toiminnan tulos. Maa-ilmaympäristössä elävät organismit johtivat maaperän syntymiseen ainutlaatuisena elinympäristönä. Maaperä on monimutkainen järjestelmä, joka sisältää kiinteän faasin (mineraalihiukkaset), nestefaasin (maaperän kosteus) ja kaasufaasin. Näiden kolmen vaiheen suhde määrää maaperän ominaisuudet elinympäristönä.

Tärkeä maaperän ominaisuus on myös tietyn määrän orgaanista ainetta. Se muodostuu organismien kuoleman seurauksena ja on osa niiden eritteitä (eritteitä).

Maaperän elinympäristön olosuhteet määräävät maaperän sellaiset ominaisuudet kuin sen ilmastus (eli ilman kyllästyminen), kosteus (kosteuden läsnäolo), lämpökapasiteetti ja lämpötilanne (päivittäinen, kausiluonteinen, ympärivuotinen lämpötilan vaihtelu). Lämpötila on maa-ilmaympäristöön verrattuna konservatiivisempi, etenkin suurilla syvyyksillä. Yleensä maaperälle on ominaista melko vakaat elinolosuhteet.

Pystysuuntaiset erot ovat ominaisia ​​myös muille maaperän ominaisuuksille, esimerkiksi valon tunkeutuminen riippuu luonnollisesti syvyydestä.

Monet kirjoittajat panevat merkille maaperän elämänympäristön väliaseman vesi- ja maa-ilmaympäristöjen välillä. Maaperässä organismit, jotka hengittävät sekä vettä että ilmaa, ovat mahdollisia. Valon tunkeutumisen pystygradientti maaperässä on vielä selvempi kuin vedessä. Mikro-organismeja löytyy koko maaperän paksuudelta, ja kasvit (pääasiassa juurijärjestelmät) liittyvät ulkohorisontteihin.

Maaperän eliöille on ominaista tietyt elimet ja liiketyypit (nisäkkäiden raajojen kaivaminen; kyky muuttaa kehon paksuutta; erikoistuneiden pääkapseleiden esiintyminen joissakin lajeissa); vartalon muodot (pyöristetty, suden muotoinen, madon muotoinen); kestävät ja joustavat kannet; silmien pieneneminen ja pigmenttien häviäminen. Maaperän asukkaiden joukossa on laajalti kehittynyt

saprofagia - muiden eläinten ruumiiden, mätänevien jäänteiden syöminen jne.

ORGANISMI ELINTUOTTEENA

SANASTO

NICHE ECOLOGICAL - lajin asema luonnossa, joka sisältää paitsi lajin paikan avaruudessa, myös sen toiminnallisen roolin luonnollisessa yhteisössä, aseman abioottisten olemassaolon olosuhteiden suhteen, lajin edustajien elinkaaren yksittäisten vaiheiden paikan. lajit ajoissa (esimerkiksi varhaisen kevään kasvilajit miehittävät täysin itsenäisen ekologisen markkinaraon).

EVOLUUTIO - villieläinten peruuttamaton historiallinen kehitys, johon liittyy muutos populaatioiden geneettisessä koostumuksessa, lajien muodostuminen ja sukupuutto, ekosysteemien ja koko biosfäärin muuttuminen.

ORGANISMIN SISÄINEN YMPÄRISTÖ- ympäristö, jolle on ominaista koostumuksen ja ominaisuuksien suhteellinen pysyvyys, mikä varmistaa elintärkeiden prosessien kulkua kehossa. Ihmiselle kehon sisäinen ympäristö on veren, imusolmukkeen ja kudosnesteen järjestelmä.

ECHOLOKATION, SIJAINTI- kohteen sijainnin määrittäminen avaruudessa lähetetyillä tai heijastuneilla signaaleilla (kaikulokaation tapauksessa äänisignaalien havaitseminen). Kaikulokaatiokyky on marsuilla, delfiineillä ja lepakoilla. Tutka ja sähkölokaatio - heijastuneiden radiosignaalien ja sähkökenttäsignaalien havaitseminen. Kyky tämäntyyppiseen sijaintiin on joillakin kaloilla - Niilin pitkäkärkisellä gimarchuksella.

MAAPERÄ - erityinen luonnonmuodostelma, joka johtuu litosfäärin pintakerrosten muuttumisesta elävien organismien, veden, ilman ja ilmastotekijöiden vaikutuksesta.

ERITTEET- aineenvaihdunnan lopputuotteet, jotka keho erittää ulospäin.

SYMBIOOSI- lajien välisten suhteiden muoto, joka koostuu eri systemaattisten ryhmien (symbiontien) organismien yhteisestä olemassaolosta, molempia osapuolia hyödyttävästä, usein pakollisesta kahden tai useamman lajin yksilöiden yhteiselosta. Klassinen (joskaan ei kiistaton) esimerkki symbioosista on levien, sienten ja mikro-organismien yhteiselo jäkälän kehossa.

HARJOITTELE

Varjoa rakastavien kasvien lehtien tummanvihreä väri liittyy korkeaan klorofyllipitoisuuteen, mikä on tärkeää riittämättömän valaistuksen olosuhteissa, kun käytettävissä oleva valo on omaksuttava täysimääräisesti.

1. Yritä tunnistaa rajoittavia tekijöitä(eli eliöiden kehitystä estävät tekijät) vesiympäristöt ja niihin sopeutuminen.

2. Kuten olemme jo todenneet, käytännössä kaikkien elävien organismien ainoa energianlähde on aurinkoenergia, jota kasvit ja muut fotosynteettiset organismit imevät. Miten sitten on olemassa syvänmeren ekosysteemejä, joihin auringonvalo ei pääse?

LUONNOLLINEN YMPÄRISTÖ

Luonnehdittaessa maapallon luonnollista ympäristöä ekologisesta näkökulmasta ekologi voi aina asettaa etusijalle siinä vallitsevien suhteiden tyypit ja ominaisuudet kaikkien luonnonprosessien ja ilmiöiden välillä (tietyn kohteen, alueen, maisema tai alue), sekä ihmisen toiminnan vaikutuksen luonne tällaisiin prosesseihin. Samalla on erittäin tärkeää käyttää nykyaikaisia ​​menetelmiä väestön, talouden ja ympäristön välisten suhteiden tutkimiseen, kiinnittää erityistä huomiota niin sanottujen ketjureaktioiden syntymisen syihin ja seurauksiin luonnossa. On myös tärkeää noudattaa uutta periaatetta - ympäristötilanteiden kokonaisvaltaista arviointia, joka perustuu syy-suhteiden ketjujen rakentamiseen ennusteen eri vaiheissa, jolloin ongelman ratkaisemiseen osallistuvat eri osaamisalojen edustajat, ensisijaisesti maantieteilijät, geologit, biologit, taloustieteilijät, lääkärit, lakimiehet.

Siksi luonnonympäristön pääkomponenttien ominaisuuksia tutkiessa on muistettava, että ne kaikki liittyvät läheisesti toisiinsa, ovat riippuvaisia ​​toisistaan ​​ja reagoivat herkästi kaikkiin muutoksiin, ja ympäristö on vahva, monimutkainen, monitoiminen, ikuisesti. tasapainoinen yksittäinen järjestelmä, joka on elossa ja jatkuvasti itseparantuva aineenvaihdunnan ja energian erityislakien ansiosta. Tämä järjestelmä on kehittynyt ja toiminut miljoona vuotta, mutta nykyisessä vaiheessa ihminen on toiminnallaan niin epätasapainoittanut koko globaalin ekosysteemin luonnolliset yhteydet, että se alkoi aktiivisesti rappeutua menettäen kykynsä korjata itseään.

Luonnonympäristö on siis jatkuvan vuorovaikutuksen ja sen neljän eksosfäärin (pintakuoren): ilmakehän, litosfäärin, hydrosfäärin ja biosfäärin elementtien ja prosessien jatkuvan vuorovaikutuksen ja keskinäisen tunkeutumisen megaeksosfääri eksogeenisten (erityisesti avaruus) ja endogeenisten tekijöiden vaikutuksesta. ja ihmisen toimintaa. Jokaisella eksosfäärillä on omat elementtinsä, rakenteensa ja piirteensä. Niistä kolme - ilmakehä, litosfääri ja hydrosfääri - elottomat aineet muodostavat elävän aineen - eliöstön - ympäristön neljännen komponentin - biosfäärin - pääkomponentin.

ILMAINEN

Ilmakehä on Maan ulompi kaasumainen kuori, joka ulottuu pinnaltaan avaruuteen noin 3000 km:n matkan. Ilmakehän synty- ja kehityshistoria on melko monimutkainen ja pitkä, sillä on noin 3 miljardia vuotta. Tänä aikana ilmakehän koostumus ja ominaisuudet ovat toistuvasti muuttuneet, mutta viimeisten 50 miljoonan vuoden aikana ne ovat tutkijoiden mukaan vakiintuneet.

Nykyajan ilmakehän massa on noin miljoonasosa Maan massasta. Korkeuden myötä ilmakehän tiheys ja paine laskevat jyrkästi, ja lämpötila muuttuu epätasaisesti ja monimutkaisesti. Lämpötilan muutos ilmakehän rajojen sisällä eri korkeuksilla selittyy aurinkoenergian epätasaisella imeytymisellä kaasuihin. Voimakkaimmat lämpöprosessit tapahtuvat troposfäärissä, ja ilmakehä lämpenee alhaalta, valtameren ja maan pinnalta.

On huomattava, että ilmakehällä on suuri ekologinen merkitys. Se suojaa kaikkia Maan eläviä organismeja kosmisen säteilyn ja meteoriittien tuhoisalta vaikutukselta, säätelee vuodenaikojen lämpötilanvaihteluita, tasapainottaa ja tasoittaa päivittäisiä. Jos ilmakehää ei olisi olemassa, vuorokauden lämpötilan vaihtelu maapallolla saavuttaisi ±200 °C. Ilmakehä ei ole vain elämää antava "puskuri" avaruuden ja planeettamme pinnan välillä, lämmön ja kosteuden kantaja, vaan sen kautta tapahtuu myös fotosynteesi ja energianvaihto - biosfäärin pääprosessit. Ilmakehä vaikuttaa kaikkien litosfäärissä tapahtuvien eksogeenisten prosessien luonteeseen ja dynamiikkaan (fyysinen ja kemiallinen sää, tuulen aktiivisuus, luonnonvedet, ikirouta, jäätiköt).

Hydrosfäärin kehittyminen riippui suurelta osin myös ilmakehästä johtuen siitä, että vesitasapaino ja pinta- ja maanalaisten altaiden ja vesialueiden toimintatapa muodostuivat sateen ja haihtumisen vaikutuksesta. Hydrosfäärin ja ilmakehän prosessit liittyvät läheisesti toisiinsa.

Yksi ilmakehän tärkeimmistä komponenteista on vesihöyry, jolla on suuri aika-avaruusvaihtelu ja joka on keskittynyt pääasiassa troposfääriin. Ilmakehän tärkeä muuttuva komponentti on myös hiilidioksidi, jonka pitoisuuden vaihtelevuus liittyy kasvien elintärkeään toimintaan, sen liukoisuuteen meriveteen ja ihmisen toimintaan (teollisuuden ja liikenteen päästöt). Viime aikoina aerosolipölyhiukkaset, ihmisen toiminnan tuotteet, joita löytyy paitsi troposfääristä, myös korkeista merenpinnasta (vaikkakin vähäisinä pitoisuuksina), ovat yhä tärkeämpi rooli ilmakehässä. Troposfäärissä tapahtuvat fysikaaliset prosessit vaikuttavat suuresti maapallon eri alueiden ilmasto-oloihin.

LITOSFERI

Litosfääri on Maan ulompi kiinteä kuori, joka sisältää koko maankuoren ja osan maan ylävaipasta ja koostuu sedimentti-, magma- ja metamorfisista kivistä. Litosfäärin alaraja on sumea ja sen määrää kiven viskositeetin jyrkkä lasku, seismisten aaltojen etenemisnopeuden muutos ja kivien sähkönjohtavuuden kasvu. Litosfäärin paksuus mantereilla ja valtamerten alla vaihtelee ja on keskimäärin 25-200 ja 5-100 km.

Tarkastellaan yleisesti maapallon geologista rakennetta. Kolmas planeetta kauimpana auringosta - Maan säde on 6370 km, keskimääräinen tiheys 5,5 g / cm3 ja se koostuu kolmesta kuoresta - kuoresta, vaipasta ja ytimestä. Vaippa ja ydin on jaettu sisä- ja ulkoosiin.

Maankuori on ohut Maan yläkuori, jonka paksuus mantereilla on 40-80 km, valtamerten alla 5-10 km ja se muodostaa vain noin 1 % maapallon massasta. Kahdeksan alkuainetta - happi, pii, vety, alumiini, rauta, magnesium, kalsium, natrium - muodostavat 99,5% maankuoresta. Mantereilla kuori on kolmikerroksinen: sedimenttikivet peittävät graniittikivet ja graniittiset kivet ovat basalttikiviä. Valtamerien alla kuori on "valtameristä", kaksikerroksista; sedimenttikivet ovat yksinkertaisesti basalttien päällä, graniittikerrosta ei ole. Maankuoressa on myös siirtymävaiheen tyyppiä (saari-kaarivyöhykkeet valtamerten reunoilla ja eräät alueet mantereilla, kuten Mustameri). Maankuoren paksuus on suurin vuoristoisilla alueilla (Himalajan alla - yli 75 km), keskimääräinen - tasojen alueilla (Länsi-Siperian alamaan alla - 35-40, Venäjän tasanteella - 30-35) ja pienin - valtamerten keskialueilla (5 -7 km). Vallitseva osa maan pinnasta on mantereiden tasangot ja valtameren pohja. Mantereita ympäröi hylly - matalan veden kaistale, joka on jopa 200 g syvä ja keskimäärin noin 80 km leveä, joka jyrkän pohjan jyrkän mutkan jälkeen siirtyy mantereen rinteeseen (kaltevuus vaihtelee 15- 17 - 20-30 °). Rinteet tasoittuvat vähitellen ja muuttuvat syvyystasangoiksi (syvyys 3,7-6,0 km). Suurimmilla syvyyksillä (9-11 km) on valtamerihautoja, joista suurin osa sijaitsee Tyynenmeren pohjois- ja länsireunoilla.

Suurin osa litosfääristä koostuu magmaisista magmakivistä (95 %), joista mantereilla hallitsevat graniitit ja granitoidit ja valtamerissä basaltit.

Litosfäärin ekologisen tutkimuksen merkitys johtuu siitä, että litosfääri on kaikkien mineraalivarojen ympäristö, yksi ihmisen toiminnan tärkeimmistä kohteista (luonnonympäristön komponentit) merkittävien muutosten kautta, joissa globaali ekologinen kriisi kehittyy. . Mannerkuoren yläosassa kehittyy maaperää, jonka merkitystä ihmiselle tuskin voi yliarvioida. Maaperä - monien vuosien (satojen ja tuhansien vuosien) organomineraalinen tuote elävien organismien yleisestä toiminnasta, vesi, ilma, auringon lämpö ja valo ovat yksi tärkeimmistä luonnonvaroista. Maaperän paksuus riippuu ilmasto- ja geologisista ja maantieteellisistä olosuhteista

15-25 cm - 2-3 m.

Maaperä syntyi yhdessä elävän aineen kanssa ja kehittyi kasvien, eläinten ja mikro-organismien toiminnan vaikutuksesta, kunnes niistä tuli erittäin arvokas hedelmällinen alusta ihmisille. Suurin osa litosfäärin organismeista ja mikro-organismeista on keskittynyt maaperään, enintään muutaman metrin syvyyteen. Nykyaikaiset maaperät ovat kolmivaiheinen järjestelmä (erirakeiset kiinteät hiukkaset, vesi ja kaasut liuenneet veteen ja huokosiin), joka koostuu mineraalihiukkasten (kiven tuhoutumistuotteet), orgaanisten aineiden (sen mikro-organismien ja sienten eliöstön jätetuotteet) seoksesta. ). Maaperällä on valtava rooli veden, aineiden ja hiilidioksidin kierrossa.

Maankuoren eri kiviin ja sen tektonisiin rakenteisiin liittyy erilaisia ​​mineraaleja: palavia, metalli-, rakennus- sekä kemian- ja elintarviketeollisuuden raaka-aineita.

Kauheat ekologiset prosessit (siirtymät, mutavirrat, maanvyörymät, eroosio) tapahtuivat ajoittain ja jatkuvat litosfäärin rajojen sisällä, jotka ovat erittäin tärkeitä ekologisten tilanteiden muodostumiselle tietyllä planeetan alueella ja johtavat toisinaan globaaleihin ekologisiin. katastrofeja.

Litosfäärin syvillä kerroksilla, joita tutkitaan geofysikaalisin menetelmin, on melko monimutkainen ja vielä riittämättömästi tutkittu rakenne, kuten maan vaippa ja ydin. Mutta on jo tiedossa, että kivien tiheys kasvaa syvyyden myötä, ja jos pinnalla se on keskimäärin 2,3-2,7 g / cm3, niin lähes 400 km:n syvyydessä - 3,5 g / cm3 ja 2900 km:n syvyydessä. (vaipan ja ulkoytimen raja) - 5,6 g/cm3. Ytimen keskellä, jossa paine saavuttaa 3,5 tuhatta tonnia/cm2, se nousee arvoon 13-17 g/cm3. Myös maan syvän lämpötilan nousun luonne on selvitetty. 100 km:n syvyydessä se on noin 1300 K, lähes 3000 km:n syvyydessä -4800 ja maan ytimen keskellä - 6900 K.

Valtaosa maapallon aineksesta on kiinteässä tilassa, mutta maankuoren ja ylävaipan rajalla (syvyys 100-150 km) sijaitsee pehmentynyt, tahnamainen kivikerros. Tätä paksuutta (100-150 km) kutsutaan astenosfääriksi. Geofyysikot uskovat, että myös muut maapallon osat voivat olla harvennetussa tilassa (johtuen hajoamisesta, kivien aktiivisesta radiohajoamisesta jne.), erityisesti ulkoytimen vyöhyke. Sisäydin on metallifaasissa, mutta nykyään sen materiaalikoostumuksesta ei ole yksimielisyyttä.

HYDROSFERI

Hydrosfääri on planeettamme vesipallo, valtamerten, merien, maanosien vesien, jääpeitteiden kokonaisuus. Luonnonvesien kokonaistilavuus on lähes 1,39 miljardia km3 (1/780 planeetan tilavuudesta). Vesi peittää 71 % planeetan pinnasta (361 miljoonaa km 2).

Vedellä on neljä erittäin tärkeää ekologista tehtävää:
a) on tärkein mineraaliraaka-aine, pääasiallinen kulutuksen luonnonvara (ihmiskunta käyttää sitä tuhat kertaa enemmän kuin hiiltä tai öljyä);
b) on päämekanismi kaikkien ekosysteemien prosessien (aineenvaihdunta, lämpö, ​​biomassan kasvu) välisten yhteyksien toteuttamiseksi;
c) on globaalien bioenergeettisten ekologisten kiertokulkujen pääasiallinen kantaja-aine;
d) on kaikkien elävien organismien pääkomponentti.

Valtavalle määrälle eläviä organismeja, erityisesti biosfäärin kehityksen alkuvaiheissa, vesi oli alkuperä- ja kehitysväline.

Vedellä tulee olemaan valtava rooli maapallon pinnan, maisemien muodostumisessa, eksogeenisten prosessien (karstin) kehittymisessä, kemikaalien siirtymisessä maan syvyyksiin ja sen pinnalle sekä ympäristösaasteiden kuljettamisessa.

Ilmakehässä oleva vesihöyry toimii tehokkaana auringonsäteilyn suodattimena ja maan päällä - äärimmäisten lämpötilojen neutraloijana, ilmaston säätelijänä.

Suurin osa planeetan vedestä koostuu valtamerten suolaisista vesistä. Näiden vesien keskimääräinen suolapitoisuus on 35 % (eli 35 g suoloja laitetaan 1 litraan merivettä). Kuolleenmeren suolaisin vesi on 260 % ​​(Mustallamerellä 18 %).

Baltia - 7 %).

Asiantuntijoiden mukaan valtamerten vesien kemiallinen koostumus on hyvin samanlainen kuin ihmisveren koostumus - melkein kaikki meille tunnetut kemialliset alkuaineet sijoitetaan niihin, mutta tietysti eri suhteissa. Hapen, vedyn, kloorin ja natriumin hiukkanen on 95,5 %.

Pohjaveden kemiallinen koostumus on hyvin monimuotoinen. Kivien koostumuksesta ja esiintymissyvyydestä riippuen ne muuttuvat bikarbonaatti-kalsiumista sulfaattiin, sulfaatti-natriumiin ja kloridi-natriumiin, mineralisaatio tuoreesta suolaveteen, jonka pitoisuus on 600%, usein kaasukomponentin läsnä ollessa. . Maanalaiset mineraali- ja lämpövedet ovat balneologisesti erittäin tärkeitä, ne ovat yksi luonnonympäristön virkistyselementeistä.

Maailman valtameren vesistä löydetyistä kaasuista happi ja hiilidioksidi ovat tärkeimpiä eliöstölle. Hiilidioksidin kokonaismassa valtamerivesissä ylittää sen massan ilmakehässä noin 60 kertaa.

On huomattava, että kasvit kuluttavat valtameren vesistä peräisin olevaa hiilidioksidia fotosynteesin aikana. Osa siitä, joka pääsi orgaanisen aineen kiertoon, käytetään korallien ja kuorien kalkkikivirunkojen rakentamiseen. Eliöiden kuoleman jälkeen hiilidioksidi palaa valtameren veteen luurangojen, kuorien ja kuorien jäänteiden liukenemisen vuoksi. Osa siitä jää karbonaattisedimentteihin valtamerten pohjalle.

Suuri merkitys ilmaston ja muiden ympäristötekijöiden muodostumiselle on valtavan valtameren vesimassan dynamiikka, joka on jatkuvasti liikkeessä pinnan eri leveysasteilla olevan auringon lämmityksen epätasaisen intensiteetin vaikutuksesta.

Valtameren vesillä tulee olemaan tärkeä rooli planeetan vedenkierrossa. On arvioitu, että noin 2 miljoonassa vuodessa kaikki planeetan vesi kulkee elävien organismien läpi, biologiseen kiertokulkuun osallistuvan veden kokonaisvaihtosyklin keskimääräinen kesto on 300-400 vuotta. Noin 37 kertaa vuodessa (eli kymmenen päivän välein) kaikki ilmakehän kosteus muuttuu.

LUONNONVARAT

Luonnonvarat- tämä on luonnonympäristön erityinen osa, niihin tulisi kiinnittää erityistä huomiota, koska niiden läsnäolo, tyyppi, määrä ja laatu määräävät suurelta osin ihmisen suhteen luontoon, ympäristössä tapahtuvien ihmisen aiheuttamien muutosten luonteen ja laajuuden.

Luonnonvaroilla tarkoitetaan kaikkea, mitä ihminen käyttää olemassaolonsa turvaamiseen - ruokaa, mineraaleja, energiaa, tilaa elämälle, ilmatilaa, vettä, esineitä esteettisten tarpeiden täyttämiseen.

Siis vielä useita vuosikymmeniä, jos kaikkien kansojen suhtautumista luontoon määräsi vain yksi motto: alistaa, ottaa eniten, luovuttamatta mitään, koska ihmiskunta otti, tuhosi, poltti, kaatoi, tuhosi, tuhosi, kulutetaan, maapallon rikkauksia lukuun ottamatta. Nyt on tullut muita aikoja, koska laskettuaan he tulivat järkiinsä. Osoittautuu, että luonnossa ei ole käytännössä ehtymättömiä luonnonvaroja. Ehdollisesti on edelleen mahdollista viitata planeetan ehtymättömiin kokonaisvesivarastoihin ja ilmakehän happivaroihin. Mutta niiden epätasaisen jakautumisen vuoksi niistä on nykyäänkin tietyillä alueilla ja alueilla Maan akuutti pula. Kaikki mineraalivarat kuuluvat uusiutumattomiin ja niistä tärkeimmät ovat nyt lopussa tai ovat tuhoutumassa (hiili, rauta, mangaani, öljy, polymetallit). Useiden biosfäärin ekosysteemien nopean rappeutumisen vuoksi viime vuosina myös elävän aineen - biomassan - resurssit sekä makean juomaveden saanti lakkasivat palautumasta.

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Isännöi osoitteessa http://www.allbest.ru/

S.Sh. Nro 9 King Siemen

maaperän elinympäristö

Johdanto

1. Maaperä elinympäristönä

2. Elävät organismit maaperässä

3. Maaperän merkitys

4. Maaperän rakenne

5. Maaperän orgaaninen osa

Johtopäätös

Johdanto

Tällä hetkellä ongelma ihmisyhteiskunnan vuorovaikutuksesta luonnon kanssa on tullut erityisen akuutiksi.

On kiistatonta, että ratkaisu ihmiselämän laadun säilyttämisen ongelmaan on mahdotonta ajatella ilman tiettyä ymmärrystä nykyaikaisista ympäristöongelmista: elävien, perinnöllisten aineiden (kasviston ja eläimistön geenipooli) evoluution säilyttäminen, luonnonympäristöjen (ilmakehä, hydrosfääri, maaperä, metsät jne.) puhtaus ja tuottavuus, luonnollisiin ekosysteemeihin kohdistuvan ihmisen aiheuttaman paineen ekologinen säätely niiden puskurikapasiteetissa, otsonikerroksen säilyminen, trofiset ketjut luonnossa, aineiden biokierto , ja muut.

Maan maapeite on maapallon biosfäärin tärkein osa. Se on maaperän kuori, joka määrää monia biosfäärissä tapahtuvia prosesseja.

Maaperän tärkein merkitys on orgaanisen aineen, erilaisten kemiallisten alkuaineiden ja energian kertyminen. Maapeite toimii biologisena absorboijana, tuhoajana ja erilaisten epäpuhtauksien neutraloijana. Jos tämä biosfäärin linkki tuhoutuu, biosfäärin olemassa oleva toiminta häiriintyy peruuttamattomasti. Siksi on erittäin tärkeää tutkia maaperän globaalia biokemiallista merkitystä, sen nykytilaa ja ihmisen toiminnan vaikutuksesta tapahtuvia muutoksia.

1. Maaperä elinympäristönä

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.

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. Maaperän läpäisevyys ja huokoisuus, jotka varmistavat sekä veden että ilman kierron, riippuvat saven ja hiekan suhteesta maaperässä.

Orgaaninen aines - jopa 10 % maaperästä muodostuu kuolleesta biomassasta, jonka mikro-organismit, sienet ja muut saprofagit murskaavat ja prosessoivat maaperän humukseksi. Orgaanisen aineen hajoamisen seurauksena muodostuneet orgaaniset aineet imeytyvät jälleen kasveihin ja osallistuvat biologiseen kiertokulkuun.

2. Elävät organismit maaperässä

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 hiekalla nukahtaessa, jälkimmäiset hiekkaa puhaltaessa. Nopea kasvu ja lehtien väheneminen säästävät ne hiekalta. Hedelmille on ominaista haihtuvuus, joustavuus. Juurien hiekkapeitteet, kuoren korkkiutuminen ja vahvasti kehittyneet juuret suojaavat kuivilta. 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.

3. Maaperän merkitys

Maapeite on tärkein luonnonmuodostelma. Sen roolin yhteiskunnan elämässä määrää se, että maaperä on tärkein ravinnonlähde, joka tarjoaa 95-97 % maailman väestön ravintovaroista. Maailman pinta-ala on 129 miljoonaa km 2 eli 86,5 % maa-alasta. Peltomaa ja monivuotiset viljelmät osana maatalousmaata ovat noin 15 miljoonaa km 2 (10 % maasta), heinäpellot ja laitumet - 37,4 miljoonaa km 2 (25 % maasta). Eri tutkijat arvioivat maiden yleistä peltokelpoisuutta eri tavoin: 25 - 32 miljoonaa km 2.

Käsite maaperästä itsenäisenä luonnonkappaleena, jolla on erityisiä ominaisuuksia, ilmestyi vasta 1800-luvun lopulla, kiitos V.V. Dokuchaev, modernin maaperätieteen perustaja. Hän loi opin luonnon vyöhykkeistä, maaperävyöhykkeistä, maanmuodostustekijöistä.

4. Maaperän rakenne

Maaperä on erityinen luonnonmuodostelma, jolla on useita elolliseen ja elottomaan luontoon liittyviä ominaisuuksia. Maaperä on ympäristö, jossa useimmat biosfäärin elementit ovat vuorovaikutuksessa: vesi, ilma, elävät organismit. Maaperä voidaan määritellä sään, uudelleenjärjestelyn ja maankuoren ylempien kerrosten muodostumisen tuotteeksi elävien organismien, ilmakehän ja aineenvaihduntaprosessien vaikutuksesta. Maaperä koostuu useista horisonteista (kerroksista, joilla on samat piirteet), jotka johtuvat lähtökivien, ilmaston, kasvi- ja eläinorganismien (erityisesti bakteerien) ja maaston monimutkaisesta vuorovaikutuksesta. Kaikille maaperille on ominaista orgaanisen aineksen ja elävien organismien pitoisuuden väheneminen maaperän ylemmiltä horisonteilta alemmille tasoille.

Al-horisontti on tummanvärinen, sisältää humusta, on rikastettu mineraaleilla ja sillä on suurin merkitys biogeenisille prosesseille.

Horizon A 2 - eluviaalinen kerros, yleensä tuhkanvärinen, vaaleanharmaa tai kellertävän harmaa.

Horisontti B on eluviaalinen kerros, yleensä tiheä, ruskea tai ruskea väriltään, rikastettu kolloidisilla dispergoituneilla mineraaleilla.

Horisontti C - maaperän muodostusprosessien muuttama peruskivi.

Horisontti B on kantakivi.

Pintahorisontti koostuu humuksen perustan muodostavista kasvillisuuden tähteistä, joiden yli- tai puute määrää maaperän hedelmällisyyden.

Humus on hajoamista vastustuskykyisin orgaaninen aine, joten se säilyy, kun päähajoamisprosessi on jo päättynyt. Vähitellen myös humus mineralisoituu epäorgaaniseksi aineeksi. Humuksen sekoittaminen maaperään antaa sille rakennetta. Humuksella rikastettua kerrosta kutsutaan peltoiseksi ja alla olevaa kerrosta subarableksi. Humuksen päätoiminnot pelkistyvät monimutkaisiin aineenvaihduntaprosesseihin, joihin ei liity ainoastaan ​​typpeä, happea, hiiltä ja vettä, vaan myös erilaisia ​​maaperässä olevia mineraalisuoloja. Humushorisontin alla on maaperän huuhtoutunutta osaa vastaava pohjamaakerros ja kantakiviä vastaava horisontti.

Maaperä koostuu kolmesta faasista: kiinteästä, nestemäisestä ja kaasumaisesta. Kiinteää faasia hallitsevat mineraalimuodostelmat ja erilaiset orgaaniset aineet, mukaan lukien humus tai humus, sekä orgaanista, mineraalista tai organomineraalista alkuperää olevat maaperän kolloidit. Maaperän nestefaasi eli maaliuos on vettä, johon on liuennut orgaanisia ja mineraaliyhdisteitä sekä kaasuja. Maaperän kaasufaasi on "maailmaa", joka sisältää kaasuja, jotka täyttävät vedettömät huokoset.

Tärkeä maaperän fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien muutokseen vaikuttava ainesosa on sen biomassa, joka sisältää mikro-organismien (bakteerit, levät, sienet, yksisoluiset organismit) lisäksi myös madot ja niveljalkaiset.

Maaperän muodostumista on tapahtunut maapallolla elämän alusta lähtien, ja se riippuu monista tekijöistä:

Substraatti, jolle maaperä muodostuu. Maaperän fysikaaliset ominaisuudet (huokoisuus, vedenpidätyskyky, murenevuus jne.) riippuvat lähtökivien luonteesta. Ne määrittävät vesi- ja lämpötilanteen, aineiden sekoittumisen voimakkuuden, mineralogiset ja kemialliset koostumukset, alkuravinnepitoisuudet ja maaperän tyypin.

Kasvillisuus - vihreät kasvit (tärkeimmät orgaanisten aineiden luojat). Ne imevät ilmakehästä hiilidioksidia, maaperästä vettä ja mineraaleja valoenergiaa käyttämällä luovat eläinten ruokinnassa soveltuvia orgaanisia yhdisteitä.

Eläinten, bakteerien, fysikaalisten ja kemiallisten vaikutusten avulla orgaaninen aines hajoaa muuttuen maaperän humukseksi. Tuhka-aineet täyttävät maaperän mineraaliosan. Hajoamaton kasvimateriaali luo suotuisat olosuhteet maaperän eläimistön ja mikro-organismien toiminnalle (jatkuva kaasunvaihto, lämpöolosuhteet, kosteus).

Eläinorganismit, jotka suorittavat orgaanisen aineen muuntamisen maaperään. Kuolleella orgaanisella aineella ruokkivat saprofagit (kastemato jne.) vaikuttavat humuspitoisuuteen, tämän horisontin paksuuteen ja maaperän rakenteeseen. Maan eläinmaailmasta maaperän muodostumiseen vaikuttavat voimakkaimmin kaikentyyppiset jyrsijät ja kasvinsyöjät.

Mikro-organismit (bakteerit, yksisoluiset levät, virukset), jotka hajottavat monimutkaisia ​​orgaanisia ja mineraaliaineita yksinkertaisemmiksi, joita mikro-organismit itse ja korkeammat kasvit voivat myöhemmin käyttää.

Jotkut mikro-organismiryhmät osallistuvat hiilihydraattien ja rasvojen, toiset - typpiyhdisteiden muuntamiseen. Molekyylistä typpeä ilmasta absorboivia bakteereja kutsutaan typpeä sitoviksi bakteereiksi. Toimintansa ansiosta muut elävät organismit voivat käyttää (nitraattien muodossa) ilmakehän typpeä. Maaperän mikro-organismit osallistuvat korkeampien kasvien, eläinten ja mikro-organismien myrkyllisten aineenvaihduntatuotteiden tuhoamiseen kasveille ja maaperäeläimille välttämättömien vitamiinien synteesiin.

Ilmasto, joka vaikuttaa maaperän lämpö- ja vesiolosuhteisiin ja siten maaperän biologisiin ja fysikaalis-kemiallisiin prosesseihin.

Reliefi, joka jakaa lämmön ja kosteuden uudelleen maan pinnalle.

Ihmisen taloudellisesta toiminnasta on tällä hetkellä tulossa hallitseva tekijä maaperän tuhoamisessa, niiden hedelmällisyyden vähenemisessä ja lisääntymisessä. Ihmisen vaikutuksen alaisena maaperän muodostumisen parametrit ja tekijät muuttuvat - syntyy kohokuvioita, mikroilmastoa, altaita, suoritetaan melioraatiota.

Maaperän tärkein ominaisuus on hedelmällisyys. Se liittyy maaperän laatuun.

Maaperän tuhoutuessa ja niiden hedelmällisyyden heikkenemisessä erotetaan seuraavat prosessit:

Maan kuivuminen on monimutkainen prosessi, jolla vähennetään laajojen alueiden kosteutta ja siitä johtuvaa ekologisten järjestelmien biologisen tuottavuuden alenemista. Alkukantaisen maatalouden, laitumien järjettömän käytön ja mailla umpimähkäisen tekniikan käytön vaikutuksesta maaperä muuttuu autiomaaksi.

Maaperän eroosio, maaperän tuhoutuminen tuulen, veden, koneiden ja kastelun vaikutuksesta. Vaarallisin on vesieroosio - maaperän huuhtelu sulamis-, sade- ja myrskyvesien vaikutuksesta. Vesieroosiota havaitaan jo 1-2 ° jyrkkyydellä. Vesieroosio edistää metsien tuhoamista, kyntöä rinteessä. maaperän elinympäristön humusmikro-organismi

Tuulieroosiolle on ominaista pienimpien osien poistaminen tuulen vaikutuksesta. Tuulieroosio edistää kasvillisuuden tuhoamista alueilla, joilla on riittämätön kosteus, voimakkaat tuulet ja jatkuva laiduntaminen.

Tekninen eroosio liittyy maaperän tuhoutumiseen kuljetusten, maansiirtokoneiden ja -laitteiden vaikutuksesta.

Kastelueroosio kehittyy kastelusääntöjen rikkomisen seurauksena kasteluviljelyssä. Maaperän suolaantuminen liittyy pääasiassa näihin häiriöihin. Tällä hetkellä vähintään 50 % kastellun maan pinta-alasta on suolaista, ja miljoonia aiemmin hedelmällisiä maita on menetetty. Erityinen paikka maaperän joukossa on peltoalalla, ts. maat, jotka tarjoavat ihmisravintoa. Tutkijoiden ja asiantuntijoiden johtopäätöksen mukaan vähintään 0,1 ha maata tulisi viljellä yhden ihmisen ruokkimiseksi. Maapallon asukkaiden määrän kasvu liittyy suoraan pellon pinta-alaan, joka vähenee tasaisesti. Joten Venäjän federaatiossa viimeisten 27 vuoden aikana maatalousmaan pinta-ala on vähentynyt 12,9 miljoonalla hehtaarilla, josta pelto - 2,3 miljoonalla hehtaarilla, heinäpellot - 10,6 miljoonalla hehtaarilla. Syynä tähän ovat maaperän loukkaaminen ja huonontuminen, maan jakaminen kaupunkien, kaupunkien ja teollisuusyritysten kehittämiseen.

Suurilla alueilla maaperän tuottavuus laskee humuspitoisuuden alenemisesta, jonka varannot ovat vähentyneet Venäjän federaatiossa 25-30 % viimeisten 20 vuoden aikana ja vuotuinen hävikki on 81,4 miljoonaa tonnia. Nykyään maapallo pystyy ruokkimaan 15 miljardia ihmistä. Huolellisesta ja asiantuntevasta maankäsittelystä on nykyään tullut kiireellisin ongelma.

Siitä, mitä on sanottu, seuraa, että maaperä sisältää mineraalihiukkasia, roskaa ja monia eläviä organismeja, ts. Maaperä on monimutkainen ekosysteemi, joka tukee kasvien kasvua. Maaperä on hitaasti uusiutuva luonnonvara.

Maaperän muodostumisprosessit etenevät hyvin hitaasti, 0,5-2 cm 100 vuodessa. Maaperän paksuus on pieni: tundran 30 cm: stä läntisten tšernozemien 160 cm: iin. Yksi maaperän ominaisuuksista - luonnollinen hedelmällisyys - muodostuu erittäin pitkään, ja hedelmällisyyden tuhoutuminen tapahtuu vain 5-10 vuodessa. Edellä esitetystä seuraa, että maaperä on vähemmän liikkuva kuin muut biosfäärin abioottiset komponentit. Ihmisen taloudellisesta toiminnasta on tällä hetkellä tulossa hallitseva tekijä maaperän tuhoamisessa, niiden hedelmällisyyden vähenemisessä ja lisääntymisessä.

5. Maaperän orgaaninen osa

Maaperä sisältää jonkin verran orgaanista ainesta. Organogeenisissa (turve)maissa se voi olla vallitseva, mutta useimmissa kivennäismaissa sen määrä ei ylitä muutamaa prosenttia ylähorisontissa.

Maaperän orgaanisen aineen koostumus sisältää sekä kasvien että eläinten jäänteitä, jotka eivät ole menettäneet anatomisen rakenteen piirteitä, sekä yksittäisiä kemiallisia yhdisteitä, joita kutsutaan humuksiksi. Jälkimmäinen sisältää sekä tunnetun rakenteen omaavia epäspesifisiä aineita (lipidejä, hiilihydraatteja, ligniiniä, flavonoideja, pigmenttejä, vahoja, hartseja jne.), jotka muodostavat jopa 10-15 % kokonaishumuksesta, sekä muodostuneita spesifisiä humushappoja. niistä maaperään.

Humiinihapoilla ei ole erityistä kaavaa, ja ne edustavat kokonaista makromolekyyliyhdisteiden luokkaa. Neuvostoliiton ja Venäjän maaperätieteessä ne jaetaan perinteisesti humus- ja fulvohappoihin.

Humiinihappojen alkuainekoostumus (massan mukaan): 46-62 % C, 3-6 % N, 3-5 % H, 32-38 % O. Fulvohappojen koostumus: 36-44 % C, 3-4,5 % N , 3-5 % H, 45-50 % O. Molemmat yhdisteet sisältävät myös rikkiä (0,1 - 1,2 %), fosforia (sadas- ja kymmenesosia %). Humiinihappojen molekyylipainot ovat 20-80 kDa (minimi 5 kDa, maksimi 650 kDa), fulvohapoilla 4-15 kDa. Fulvohapot ovat liikkuvampia, liukoisia koko pH-alueella (humushapot saostuvat happamassa ympäristössä). Huumus- ja fulvohappojen hiilisuhde (Cha/Cfa) on tärkeä maaperän humustilan indikaattori.

Humiinihappojen molekyylissä on eristetty ydin, joka koostuu aromaattisista renkaista, mukaan lukien typpeä sisältävät heterosyklit. Renkaat on yhdistetty "silloilla" kaksoissidoksilla, jolloin muodostuu laajennettuja konjugaatioketjuja, mikä aiheuttaa aineen tumman värin. Ydintä ympäröivät perifeeriset alifaattiset ketjut, mukaan lukien hiilivety- ja polypeptidityypit. Ketjuissa on erilaisia ​​funktionaalisia ryhmiä (hydroksyyli, karbonyyli, karboksyyli, aminoryhmät jne.), mikä on syynä korkeaan imukykyyn - 180-500 mekv/100 g.

Fulvohappojen rakenteesta tiedetään paljon vähemmän. Niillä on sama funktionaalisten ryhmien koostumus, mutta suurempi absorptiokyky - jopa 670 meq/100 g.

Humiinihappojen muodostumismekanismia (humifikaatiota) ei täysin ymmärretä. Kondensaatiohypoteesin (M.M. Kononova, A.G. Trusov) mukaan nämä aineet syntetisoidaan alhaisen molekyylipainon orgaanisista yhdisteistä. L.N. Aleksandriset humushapot muodostuvat makromolekyyliyhdisteiden (proteiinit, biopolymeerit) vuorovaikutuksesta, sitten vähitellen hapettuvat ja halkeavat. Molempien hypoteesien mukaan näihin prosesseihin osallistuvat pääasiassa mikro-organismien muodostamat entsyymit. On olemassa oletus humushappojen puhtaasti biogeenisesta alkuperästä. Monissa ominaisuuksissa ne muistuttavat sienten tummia pigmenttejä.

Johtopäätös

Maa on ainoa planeetoista, jolla on maaperää (edasfääri, pedosfääri) - erityinen, ylempi maakuori.

Tämä kuori muodostui historiallisesti ennakoitavissa olevana aikana - se on saman ikäinen kuin planeetan maaelämä. Ensimmäistä kertaa kysymykseen maaperän alkuperästä vastasi M.V. Lomonosov ("Maan kerroksilla"): "... maaperä tuli eläinten ja kasvien ruumiiden taipumisesta ... ajan mittaan ...".

Ja suuri venäläinen tiedemies V.V. Dokuchaev (1899) kutsui ensimmäisenä maaperää itsenäiseksi luonnonkappaleeksi ja osoitti, että maaperä on "...sama itsenäinen luonnonhistoriallinen kappale kuin mikä tahansa kasvi, mikä tahansa eläin, mikä tahansa mineraali ... se on tulos, funktio tietyn alueen ilmaston, sen kasvi- ja eläinorganismien, maan topografian ja iän kumulatiivinen, keskinäinen aktiivisuus..., lopuksi pohjamaa, eli maaperän kantakivi... Kaikki nämä maaperää muodostavat aineet, pohjimmiltaan, ovat kooltaan täysin samanlaisia ​​ja osallistuvat tasavertaisesti normaalin maaperän muodostumiseen... ".

Isännöi Allbest.ru:ssa

Samanlaisia ​​asiakirjoja

esitys, lisätty 20.11.2014


Kuvaus veden rakenteesta makeissa vesistöissä ja pohjalietteen kerrostumissa. Maaperän ominaisuudet mikro-organismien elinympäristönä. Kasvilajien ja iän vaikutuksen tutkiminen juurakon mikroflooraan. Erilaisten maaperän mikrobipopulaatioiden huomioiminen.

lukukausityö, lisätty 1.4.2012


Elinympäristön määritelmä ja sen lajien luonnehdinta. Maaperän elinympäristön ominaisuudet, valikoima esimerkkejä siinä asuvista organismeista ja eläimistä. Maaperälle elävien olentojen edut ja haitat. Eliöiden sopeutumisen erityispiirteet maaperän ympäristöön.

esitys, lisätty 11.9.2011


Elävien organismien hallitsemat elinympäristöt kehitysprosessissa. Vesiympäristö on hydrosfääri. Hydrobiontien ekologiset ryhmät. Maa-ilma elinympäristö. Maaperän ominaisuudet, maaperän organismiryhmät. Keho elinympäristönä.

tiivistelmä, lisätty 6.7.2010


Mikro-organismien osallistuminen hiilen, typen, rikkiyhdisteiden biogeokemiallisiin kiertokulkuihin, geologisiin prosesseihin. Mikro-organismien elinympäristöt maaperässä ja vedessä. Mikro-organismien biogeokemiallisen toiminnan tiedon käyttö biologian tunneilla.

lukukausityö, lisätty 2.2.2011


Maaperä elinympäristönä ja tärkeimmät edafiset tekijät, sen roolin ja merkityksen arviointi elävien organismien elämässä. Eläinten jakautuminen maaperässä, kasvien suhde siihen. Mikro-organismien, kasvien ja eläinten rooli maaperän muodostusprosesseissa.

lukukausityö, lisätty 2.4.2014


Maaperä on löysä, ohut pintakerros, joka on kosketuksissa ilman kanssa. Maaperä bioinerttinä luonnonkappaleena V.I.:n määritelmän mukaan. Vernadsky, sen kylläisyys elämällä ja erottamaton yhteys siihen. Olosuhteiden heterogeenisyys, kosteuden esiintymisen muodot maaperässä.

esitys, lisätty 5.3.2013


Veden ja maaperän fysikaaliset ominaisuudet. Valon ja kosteuden vaikutus eläviin organismeihin. Abioottisten tekijöiden perustoiminnan tasot. Valoaltistuksen keston ja voimakkuuden rooli - valojakson elävien organismien toiminnan ja niiden kehityksen säätelyssä.

esitys, lisätty 9.2.2014


Mustekalan elinympäristö ja elinympäristön sopeutumisominaisuudet. Kunnon suhteellinen luonne ja sen esiintymismekanismi, elinten kehitys saaliin vangitsemiseen, pitämiseen, tappamiseen. Elinajanodote, kehon rakenne, ravitsemus.

laboratoriotyö, lisätty 17.1.2010


Kasvien ja eläinten elinympäristö. Kasvien hedelmät ja siemenet, niiden soveltuvuus lisääntymiseen. Sopeutuminen eri olentojen liikkeisiin. Kasvien sopeuttaminen erilaisiin pölytysmenetelmiin. Eliöiden selviytyminen epäsuotuisissa olosuhteissa.

Maaperän elinympäristö, jonka ominaisuuksia käsitellään artikkelissamme, on monien organismien elämän perusta. Kuinka voi olla olemassa ilman valoa ja suurta määrää hiilidioksidia? Selvitetään se yhdessä.

Ympäristötekijät

Ympäristössä kaikki elävät organismit kärsivät väistämättä useista olosuhteista. Niitä kutsutaan ympäristötekijöiksi. Niiden joukossa erityinen ryhmä koostuu elottoman luonnon komponenteista. Nämä ovat abioottisia tekijöitä. Näitä ovat veden ja ilman lämpötilan, paineen, ilmakehän kemiallisen koostumuksen, maaperän tyypin indikaattorit.

Bioottiset tekijät yhdistävät erilaisia ​​​​eliöiden välisiä suhteita. Ne voivat olla neutraaleja, molempia osapuolia hyödyttäviä tai vastakkaisia. Nykyvaiheessa antropogeeniset tekijät ovat saavuttaneet erityisen merkityksen. Nämä ovat kaikki ihmisen taloudellisen toiminnan muotoja.

Eliöiden elinympäristöt

Jokainen laji on sopeutunut tiettyihin olemassaolon olosuhteisiin. Niiden yhdistelmää kutsutaan elinympäristöksi. Niitä on yhteensä neljä. Näitä ovat maa-ilma, vesi, maaperä ja muut organismit. Jokaisella niistä on omat ominaisuutensa. Esimerkiksi suuri ominaislämpökapasiteetti, pienet lämpötilanvaihtelut ovat vesiympäristön ominaisuuksia. Maaperälle on ominaista täysin erilaiset indikaattorit.

Mikä on maaperä?

Aloitetaan käsitteen määrittelystä. Maaperää kutsutaan ylemmäksi löysäksi hedelmälliseksi.Sen rakennetta edustavat savihiukkaset, hiekanjyvät ja orgaaninen aine - humus. Niiden välissä on onteloita, jotka on täytetty vedellä tai ilmalla. Maaperän elinympäristön syvyys, jonka ominaisuuksia tarkastelemme, on useita metrejä.

Maaperän elinympäristön ominaisuudet: taulukko

Kuten näet, maaperä on melko dynaaminen järjestelmä. Ajan myötä kerrokset muuttuvat ja korvaavat toisensa.

Maaperän elinympäristö: ominaisuudet

Litosfäärin ylemmällä kerroksella on useita ainutlaatuisia piirteitä. Maaperän elinympäristöllä, jonka olosuhteet ovat suhteellisen vakiot, on seuraavat ominaisuudet:

1. Suuri tiheys, mikä vaikeuttaa organismien liikkumista.
2. Valon läsnäolo vain ylemmissä kerroksissa, mikä mahdollistaa joidenkin levälajien esiintymisen siellä.
3. Pienet lämpötilan vaihtelut.
4. Lisääntynyt hiilidioksidipitoisuus, joka on kasvien, sienten ja eläinten juurien hengityksen tuote.
5. Veden jatkuva saatavuus, jonka taso määräytyy ilmasto-olosuhteiden ja asukasmäärän mukaan.
6. Monilajisten organismiyhteisöjen ja niiden jäänteiden esiintyminen.

paikalliset

Kuka voi elää sellaisissa olosuhteissa? Juurijärjestelmät ja kasvit sijaitsevat maan päällä. Siellä on jäkälää, sinileviä, vihreitä ja piileviä. Varsinkin paljon niitä maanpinnalla, missä suotuisimmat olosuhteet fotosynteesille.

Mutta sienet ja bakteerit elävät koko maaperän paksuudella. Eläinten joukossa on alkueläimiä, annelideja ja pyöreitä matoja, kotiloita. Maaperän selkärankaiset ovat myyrärottia, myyrät, räkät.

Jotkut eläimet viettävät vain tietyn vaiheen elämästään tässä elinympäristössä. Esimerkiksi kovakuoriaiset munivat toukat maaperään. Ja kehittyessään ne siirtyvät maa-ilmaympäristöön. Jyrsijät kestävät täällä epäsuotuisia olosuhteita - kuivuutta tai kylmää.

Sopeutumiskeinot

Maaperän elinympäristön ominaisuudet sisältävät myös siinä asuvien organismien ominaisuudet. Jokainen laji on sopeutunut siihen omalla tavallaan. Koska liikkuminen maaperässä on vaikeaa, sen asukkailla on matomainen tai pyöreä kehon muoto. Maaperässä voi liikkua kahdella tavalla. Joten lierot kuljettavat sen ruoansulatusputken läpi. Mutta nisäkkäillä on kaivautuvat raajat. Myyrärottien ja myyrien näköelimet ovat alikehittyneitä, ja joissakin lajeissa ne ovat kokonaan kasvaneet. Monissa liikkeissään tällaiset eläimet navigoivat muiden aistien - kosketuksen ja hajun - avulla.

Koska eläimet altistuvat jatkuvasti kitkalle kiinteitä hiukkasia vastaan ​​liikkeen aikana, niiden suojat ovat kestäviä ja joustavia. Samaan aikaan vesi haihtuu maaperän hyönteisten kynsinauhojen läpi, mikä on erittäin tärkeää korkean kosteuden olosuhteissa. Happimolekyylit sijaitsevat kiinteiden hiukkasten välissä, joten useimmat maaperän eläimet hengittävät kehon koko pinnan läpi.

Joten maaperän elinympäristön ominaisuuksia edustavat lyhyesti seuraavat ominaisuudet:

1. Se on litosfäärin ylempi kerros, jolla on hedelmällisyyttä.
2. Se koostuu kiinteistä hiukkasista ja humuksesta, joiden välissä on vesi- ja ilmamolekyylejä.
3. Poikkeaa olosuhteiden pysyvyydestä.
4. Tämän ympäristön tärkeimmät abioottiset tekijät ovat valon puute, korkea hiilidioksidipitoisuus ja suuri tiheys.

Maaperä - maankuoren löysä pintakerros, joka muuttuu sään aikana ja jossa elävät organismit. Hedelmällisenä kerroksena maaperä tarjoaa kasvien olemassaolon. Kasvit saavat vettä ja ravinteita maaperästä. Lehdet ja oksat, kuolevat, "palaavat" maaperään, missä ne hajoavat ja vapauttavat niissä olevia mineraaleja.

Maaperä koostuu kiinteistä, nestemäisistä, kaasumaisista ja elävistä osista. Kiinteä osa muodostaa 80-98 % maaperän massasta: hiekka, savi, maaperän muodostumisprosessin seurauksena lähtökivestä jääneet lietehiukkaset (niiden suhde kuvaa maaperän mekaanista koostumusta).

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 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 kuivuuden käsitteet liittyvät suoraan näihin indikaattoreihin.

Maaperän elävä osa koostuu maaperän mikro-organismeista, selkärangattomien edustajista (alkueläimet, madot, nilviäiset, hyönteiset ja niiden toukat), kaivavista selkärankaisista. Ne elävät pääasiassa maan ylemmissä kerroksissa, lähellä kasvien juuria, mistä he saavat ravintonsa. Jotkut maaperän eliöt voivat elää vain juurillaan. Maaperän pintakerroksissa elää monia tuhoisia organismeja - bakteereita ja sieniä, pienimmät niveljalkaiset ja madot, termiitit ja tuhatjalkaiset. Hehtaaria kohden hedelmällistä maakerrosta (15 cm paksu) on noin 5 tonnia sieniä ja bakteereja.

Keho elinympäristönä

Mikroskoopin alla hän havaitsi, että kirppussa

Pureva kirppu elää kirpun päällä;

Siinä kirppussa on pieni kirppu,

Vihaisesti pistää hampaan kirppuun

Kirppu... ja niin edelleen loputtomasti

Tällä ympäristöllä on ominaisuuksia, jotka tuovat sen lähemmäksi vesi- ja maa-ilmaympäristöjä. Monet pienet organismit elävät täällä hydrobionteina vapaan veden huokoskertymissä. Kuten vesiympäristössä, maaperän lämpötilan vaihtelut ovat suuria. Niiden amplitudit pienenevät nopeasti syvyyden myötä. Hapenpuutteen todennäköisyys on merkittävä, etenkin jos kosteutta tai hiilidioksidia on liikaa. Samankaltaisuus maa-ilmaympäristön kanssa ilmenee ilmalla täytettyjen huokosten läsnäolona.

Vastaanottaja erityisiä ominaisuuksia, joka on ominaista vain maaperään, on tiheä lisäys (kiinteä osa tai luuranko). Maaperässä se on yleensä eristetty kolmivaiheinen(osat): kiinteä, nestemäinen ja kaasumainen. IN JA. Vernadsky piti maaperän bioluukappaleiden ansioksi ja korosti näin suurta roolia sen muodostumisessa sekä organismien ja niiden aineenvaihduntatuotteiden elämässä. Maaperä- biosfäärin kyllästetyin osa elävillä organismeilla (elämän maaperä). Siksi siinä erotetaan joskus neljäs vaihe - elävä.

Kuten rajoittavia tekijöitä maaperässä on useimmiten lämmön puute (etenkin ikiroudassa) sekä kosteuden puute (kuivassa tilassa) tai ylimäärässä (suissa). Harvemmin rajoittavia ovat hapen puute tai ylimäärä hiilidioksidia.

Monien maaperän eliöiden elämä liittyy läheisesti huokosiin ja niiden kokoon. Jotkut organismit liikkuvat vapaasti huokosissa. Muut (suuremmat organismit) muuttavat huokosissa liikkuessaan rungon muotoa ylivuotoperiaatteen mukaan, esimerkiksi kastemato, tai tiivistävät huokosten seinämiä. Toiset taas - ne voivat liikkua vain löysäämällä maata tai heittämällä muovausmateriaalia (kaivureita) pintaan. Valon puutteen vuoksi monet maaperän eliöt menettävät näköelimet. Orientaatio tapahtuu hajuaistin tai muiden reseptoreiden avulla.

Maaperässä elävät kasvit, eläimet ja mikro-organismit ovat jatkuvassa vuorovaikutuksessa keskenään ja ympäristön kanssa. Näiden yhteyksien ja kiven fysikaalisten, kemiallisten ja biokemiallisten ominaisuuksien perustavanlaatuisten muutosten seurauksena luonnossa tapahtuu jatkuvasti maaperän muodostusprosesseja.

Maaperässä on eläviä kasveja ja eläimiä keskimäärin 2-3 kg/m2 eli 20-30 t/ha. Eläimet yhdistetään kolmeen osaan sen mukaan, kuinka paljon yhteys maaperään elinympäristönä on ympäristöryhmiä: geobiontit, geofiilit ja geokseenit.

Geobiontit- maaperän pysyvät asukkaat. Niiden koko kehityskierto tapahtuu maaperässä. Näitä ovat esimerkiksi lierot, monet ensisijaiset siivettömät hyönteiset.

Geofiilit- eläimet, joiden kehityssyklin osa väistämättä tapahtuu maaperässä. Useimmat hyönteiset kuuluvat tähän ryhmään: heinäsirkat, joukko kovakuoriaisia, kärsähyttysiä. Niiden toukat kehittyvät maaperässä. Aikuisena nämä ovat tyypillisiä maanpäällisiä asukkaita. Geofiileihin kuuluvat myös hyönteiset, jotka ovat maaperässä pupuvaiheessa.

geokseenit- eläimet, jotka vierailevat satunnaisesti maaperässä tilapäistä suojaa tai suojaa varten. Näitä ovat hyönteiset - torakat, monet hemipteraanit, jyrsijät, koloissa elävät nisäkkäät.

maan asukkaat riippuen niiden koosta ja liikkuvuusasteesta voidaan jakaa useisiin ryhmiin:

Mikrobiota, mikrobiotyyppi- Nämä ovat maaperän mikro-organismeja, jotka muodostavat tärkeimmän lenkin haitallisessa ravintoketjussa, ne ovat ikään kuin välilinkki kasvitähteiden ja maaperän eläinten välillä. Näitä ovat vihreät ja sinilevät, bakteerit, sienet ja alkueläimet. Ne elävät maaperän huokosissa, jotka ovat täynnä gravitaatio- tai kapillaarivettä.

Mesobiota, mesobiotyyppi- Tämä on kokoelma pieniä, helposti maaperästä erotettavia, liikkuvia eläimiä. Näitä ovat maaperän sukkulamadot, punkit, pienet hyönteisten toukat, jousihännät jne.

Makrobiota, makrobiotyyppi- Nämä ovat suuria maaperäeläimiä, joiden ruumiinkoko on 2-20 mm. Tähän ryhmään kuuluvat hyönteisten toukat, tuhatjalkaiset, enchytreidit, lierot jne.

Megabiota, megabiotyyppi- nämä ovat suuria rässiä: kultamyyrät Afrikassa, myyrät Euraasiassa, pussiperäiset myyrät Australiassa, myyrärotat, slerushonki, zokorit. Tämä sisältää myös reikien asukkaat (märät, murmelit, maa-oravat, jerboat jne.).

Erityinen ryhmä sisältää vapaasti virtaavan liikkuvan hiekan asukkaat - psammofyytit(paksuvarpainen maa-orava, kampavarpainen jerboa, juoksijat, riekot, marmorikuoriaiset, hevoset jne.). Eläimiä, jotka ovat sopeutuneet elämään suolaisella maaperällä, kutsutaan halofiilit.

Maaperän tärkein ominaisuus on sen hedelmällisyys, jonka määrää humus-, makro-mikroelementtipitoisuus. Kasveja, jotka kasvavat pääasiassa hedelmällisessä maaperässä, kutsutaan rehevöityneitä tai rehevöityneitä, sisältäen pienen määrän ravinteita - oligotrofinen.

Niiden välissä on väliryhmä mesotrofinen tyypit.

Kasveja, jotka ovat erityisen vaativia maaperän lisääntyneelle typpipitoisuudelle, kutsutaan nitrofiilit(vadelmat, humalat, nokkoset, amarantti), soveltuvat kasvamaan maaperällä, jossa on korkea suolapitoisuus - halyfiitit, suolattomalla - glykofyytit. Erityistä ryhmää edustavat löysälle hiekalle sopeutuneet kasvit - psammofyytit(valkoinen saxaul, kandam, heinäsirkka); turpeella kasvavia kasveja (turvesuot) kutsutaan oksilofyytit(ledum, sundew). litofyytit kutsutaan kasveiksi, jotka elävät kivillä, kivellä, screeillä - näitä ovat autotrofiset levät, suomujäkälät, lehtijäkälät jne.