Kuka kuuluu maaperän elinympäristöön. Maaperän elinympäristö. Teema: Elämä maan päällä

10.03.2020

Maaperä on löysä, ohut pintakerros, joka on kosketuksissa ilman kanssa. Sen tärkein ominaisuus on hedelmällisyys, nuo. kyky varmistaa kasvien kasvu ja kehitys. Maaperä ei ole vain kiinteä kappale, vaan monimutkainen kolmivaiheinen järjestelmä, jossa kiinteitä hiukkasia ympäröi ilma ja vesi. Se on tunkeutunut kaasujen ja vesiliuosten seoksella täytetyillä onteloilla, 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 välikosteuden vesi- ja maaympäristön välille. Maaperä keskittyy kuolevan kasvillisuuden ja eläinten ruhojen toimittamiin orgaanisten ja kivennäisaineiden varastoihin (kuva 1.3).

Riisi. 1.3.

Maaperä on rakenteeltaan ja fysikaalis-kemiallisilta ominaisuuksiltaan heterogeeninen. Maaperän olosuhteiden heterogeenisuus on selkeimmin pystysuunnassa. Syvyyden myötä useat tärkeimmät ympäristötekijät, jotka vaikuttavat maaperän asukkaiden elämään, muuttuvat dramaattisesti. Ensinnäkin tämä viittaa maaperän rakenteeseen. Siinä erotetaan kolme päähorisonttia, jotka eroavat morfologisista ja kemiallisista ominaisuuksista (kuva 1.4): 1) ylempi humuskertymähorisontti A, jossa orgaaninen aine kerääntyy ja muuttuu ja josta osa yhdisteistä kulkeutuu pesuveden mukana. ; 2) tunkeutumishorisontti eli illuviaali B, jossa ylhäältä huuhtoutuvat aineet laskeutuvat ja muuttuvat, ja 3) peruskivi eli horisontti C, jonka materiaali muuttuu maaperäksi.

Leikkuulämpötilan vaihtelut vain maanpinnalla. Täällä ne voivat olla jopa vahvempia kuin maanpinnan ilmakerroksessa. Kuitenkin jokaisen sentin syvyydellä päivittäiset ja vuodenaikojen lämpötilan muutokset ovat yhä vähemmän näkyvissä 1-1,5 metrin syvyydessä.

Riisi. 1.4

Kaikki nämä ominaisuudet johtavat siihen, että huolimatta maaperän ympäristöolosuhteiden suuresta heterogeenisyydestä, se toimii melko vakaana ympäristönä erityisesti liikkuville organismeille. Kaikki tämä määrittää maaperän korkean kyllästymisen elämällä.

Maan kasvien juuristo on keskittynyt maaperään. Jotta kasvit selviäisivät, maaperän elinympäristönä on tyydytettävä niiden mineraaliravinteiden, veden ja hapen tarve, kun taas pH-arvot ovat tärkeitä (suhteellinen happamuus ja suolapitoisuus (suolapitoisuus).

1. Kivennäisravinteet ja maaperän kyky sitoa niitä. Kasvit tarvitsevat seuraavat kivennäisravinteet kasvien ruokkimiseen. (biogeenit), kuten nitraatit (N0 3), fosfaatit ( Р0 3 4),

kalium ( Vastaanottaja+) ja kalsiumia ( Ca 2+). Lukuun ottamatta typpiyhdisteitä, jotka muodostuvat ilmakehästä N 2 tämän alkuaineen kierrossa kaikki mineraalibiogeenit sisältyvät alun perin kivien kemialliseen koostumukseen yhdessä "ei-ravitsemuksellisten" alkuaineiden, kuten piin, alumiinin ja hapen kanssa. Nämä biogeenit ovat kuitenkin kasvien ulottumattomissa niin kauan kuin ne ovat kiinnittyneinä kivirakenteeseen. Jotta biogeeni-ionit voisivat siirtyä vähemmän sitoutuneeseen tilaan tai vesiliuokseen, kivi on tuhottava. Rotu jota he kutsuvat äidin, tuhoutunut luonnollisen sään vaikutuksesta. Kun ravintoioneja vapautuu, ne tulevat kasvien saataville. Alkuperäisenä ravinteiden lähteenä sää on edelleen liian hidas prosessi varmistaakseen kasvien normaalin kehityksen. Luonnollisissa ekosysteemeissä pääasiallinen ravinteiden lähde on hajoava roska ja eläinten aineenvaihduntajätteet, ts. ravintoainekierto.

Agroekosysteemeissä tapahtuu väistämätöntä ravinteiden poistumista korjatun sadon mukana, koska ne ovat osa kasvimateriaalia. Niiden varastoa täydennetään säännöllisesti lisäämällä lannoitteet.

2. Vesi ja vedenpidätyskyky. Maaperän kosteutta on eri muodoissa:
1) sidottu (hygroskooppinen ja kalvo) pysyy tiukasti maahiukkasten pinnalla;
2) kapillaari täyttää pienet huokoset ja voi liikkua niitä pitkin eri suuntiin;
3) painovoima täyttää suuremmat tyhjiöt ja tihkuu hitaasti alas painovoiman vaikutuksesta;
4) maaperän ilmassa on höyryä.

Jos gravitaatiokosteutta on liikaa, maaperän tila on lähellä vesistöjen järjestelmää. Kuivassa maaperässä vain sidottu vesi jää jäljelle, ja olosuhteet lähestyvät maan olosuhteita. Kuivimmissakin maaperässä ilma on kuitenkin maaperää kosteampaa, joten maaperän asukkaat ovat paljon vähemmän alttiita kuivumiselle kuin pinnalla.

Kasvien lehdissä on ohuita huokosia, joiden kautta hiilidioksidi (CO 2) imeytyy ja happea (0 2) vapautuu fotosynteesin aikana. Ne päästävät kuitenkin myös vesihöyryn lehden sisällä olevista märkistä soluista ulos. Tämän vesihöyryn menetyksen kompensoimiseksi lehdet kutsutaan transpiraatio vähintään 99 % kaikesta kasvin imemästä vedestä tarvitaan; alle 1 % käytetään fotosynteesiin. Jos vettä ei ole riittävästi korvaamaan haihtumishäviöitä, kasvi kuihtuu.

On selvää, että jos sadevesi valuu pois maan pinnalta sen sijaan, että se imeytyisi, siitä ei ole hyötyä. Siksi se on erittäin tärkeää soluttautuminen, nuo. veden imeytyminen maan pinnalta. Koska useimpien kasvien juuret eivät tunkeudu kovin syvälle siihen, muutaman senttimetrin syvemmälle (ja pienille kasveille paljon pienemmälle) vuotava vesi ei pääse käsiksi. Siksi sateiden välillä kasvit ovat riippuvaisia maaperän pintakerroksen pitämästä vesivarannosta, kuten sieni. Tätä osaketta kutsutaan maaperän vedenpidätyskyky. Satunnaisesta sateesta huolimatta maaperä, jolla on hyvä vedenpidätyskyky, voi varastoida tarpeeksi kosteutta ylläpitääkseen kasvien elämää melko pitkän kuivan ajanjakson aikana.

Lopuksi, vesivarasto maaperässä vähenee paitsi kasvien käytön seurauksena, myös sen vuoksi haihtuminen maan pinnalta.

Joten maaperä, jolla on hyvä tunkeutuminen ja vedenpidätyskyky sekä haihtumisen aiheuttamaa vedenhukkaa vähentävä kansi, on ihanteellinen.

3. happi ja ilmastus. Kasvatakseen ja imeäkseen ravinteita juuret tarvitsevat energiaa, joka syntyy glukoosin hapettumisesta soluhengityksen aikana. Tämä kuluttaa happea ja tuottaa hiilidioksidia jätetuotteena. Siksi hapen diffuusion (passiivisen liikkeen) varmistaminen ilmakehästä maaperään ja hiilidioksidin käänteinen liike on toinen tärkeä maaperän ympäristön piirre. Häntä kutsutaan ilmastus. Yleensä ilmastusta vaikeuttaa kaksi seikkaa, jotka johtavat kasvien kasvun hidastumiseen tai kuolemaan: maaperän tiivistyminen ja kyllästyminen vedellä. Tiiviste kutsutaan maapartikkelien konvergenssiksi keskenään, jolloin niiden välinen ilmatila tulee liian rajalliseksi diffuusiota varten. Veden kylläisyys - ylikastelun tulos.

Kasvin vesihävikki haihduttamisen aikana on kompensoitava maaperässä olevien kapillaarivesivarantojen avulla. Tämä reservi ei riipu vain sateiden runsaudesta ja tiheydestä, vaan myös maaperän kyvystä imeä ja pidättää vettä sekä suorasta haihtumista sen pinnalta, kun koko maaperän hiukkasten välinen tila on täynnä vettä. Tätä voidaan kutsua kasvien "tulviksi".

Kasvin juurien hengitys on hapen imeytymistä ympäristöstä ja hiilidioksidin vapautumista siihen. Näiden kaasujen on puolestaan kyettävä diffundoitumaan maapartikkelien välillä.

4. Suhteellinen happamuus (pH). Useimmat kasvit ja eläimet vaativat lähes neutraalin pH:n 7,0; useimmissa luonnollisissa elinympäristöissä tällaiset ehdot täyttyvät.
5. Suola ja osmoottinen paine. Normaalia elämää varten elävän organismin solujen tulee sisältää tietty määrä vettä, ts. vaatia vesitasapaino. He eivät kuitenkaan itse pysty pumppaamaan tai pumppaamaan vettä aktiivisesti. Niiden vesitasapainoa säätelee suhde - suolojen pitoisuus solukalvon ulko- ja sisäpuolella. Vesimolekyylit houkuttelevat suola-ioneja. Solukalvo estää ionien kulkeutumisen ja vesi liikkuu sen läpi nopeasti niiden suuremman pitoisuuden suuntaan. Tätä ilmiötä kutsutaan osmoosiksi.

Solut säätelevät vesitasapainoaan säätelemällä sisäistä suolapitoisuuttaan, ja vesi virtaa sisään ja ulos osmoosin avulla. Jos suolapitoisuus solun ulkopuolella on liian korkea, vesi ei imeydy. Lisäksi osmoosin vaikutuksesta se vedetään ulos solusta, mikä johtaa kasvin kuivumiseen ja kuolemaan. Erittäin suolaiset maaperät ovat käytännössä elottomia aavikoita.

Maaperän asukkaat. Maaperän heterogeenisyys johtaa siihen, että erikokoisille organismeille se toimii erilaisena ympäristönä.

Pienille maaperäeläimille, jotka on yhdistetty nimen alle mikrofauna(alkueläimet, rotiferit, tardigradit, sukkulamadot jne.), maaperä on mikrovarastojen järjestelmä. Pohjimmiltaan ne ovat vesieliöitä. Ne elävät gravitaatio- tai kapillaarivedellä täytetyissä maahuokosissa ja osa niiden elämästä voi mikro-organismien tavoin olla adsorboituneessa tilassa hiukkasten pinnalle ohuissa kalvokosteuskerroksissa. Monet näistä lajeista elävät tavallisissa vesistöissä. Maaperämuodot ovat kuitenkin paljon pienempiä kuin makean veden muodot, ja lisäksi joutuessaan epäsuotuisiin ympäristöolosuhteisiin ne vapauttavat tiheän kuoren kehonsa pinnalle - kysta(lat. Cista - laatikko), joka suojaa niitä kuivumiselta, altistumiselta haitallisille aineille jne. Samalla fysiologiset prosessit hidastuvat, eläimet muuttuvat liikkumattomiksi, ottavat pyöreän muodon, lakkaavat syömästä ja keho joutuu piilevän elämän tilaan (entsistoitunut tila). Jos entsyoitunut yksilö joutuu jälleen suotuisiin olosuhteisiin, tapahtuu ekskystaatiota; eläin poistuu kystasta, muuttuu vegetatiiviseksi ja jatkaa aktiivista elämää.

Hieman suurempien eläinten ilmanhengittäjälle maaperä näkyy matalien luolien järjestelmänä. Tällaiset eläimet on ryhmitelty nimen alle mesofauna. Maaperän mesofaunan edustajien koot vaihtelevat kymmenesosista 2-3 mm: iin. Tähän ryhmään kuuluvat pääasiassa niveljalkaiset: lukuisat punkkiryhmät, primääriset siivettömät hyönteiset (esimerkiksi kaksipyrstöhyönteiset), pienet siipihyönteislajit, symphyla centipedes jne.

Suurempia maaperän eläimiä, joiden ruumiinkoko on 2–20 mm, kutsutaan edustajiksi makro eläimistö. Näitä ovat hyönteisten toukat, tuhatjalkaiset, enchytreidit, lierot jne. Heille maaperä on tiheä väliaine, joka tarjoaa huomattavan mekaanisen kestävyyden liikkuessaan.

Megafauna maaperät ovat suuria kaivauksia, pääasiassa nisäkkäiden keskuudesta. Useat lajit viettävät koko elämänsä maaperässä (myyrärotat, myyrämyyrät, Australian pussieläinmyyrät jne.). Ne muodostavat kokonaisia käytäviä ja reikiä maaperään. Näiden eläinten ulkonäkö ja anatomiset ominaisuudet heijastavat niiden sopeutumiskykyä kaivautuvaan maanalaiseen elämäntapaan. Heillä on alikehittyneet silmät, kompakti, valkea runko, jossa lyhyt kaula, lyhyt paksu turkki, vahvat kaivavat raajat, joissa on vahvat kynnet.

Maaperän pysyvien asukkaiden lisäksi suurista eläimistä voidaan erottaa suuri ekologinen ryhmä. hautojen asukkaat(maa-oravat, murmelit, jerboat, kanit, mäyrät jne.). Ne ruokkivat pinnalla, mutta lisääntyvät, lepäävät, lepäävät ja pakenevat vaaraa maaperässä.

Monissa ekologisissa piirteissä maaperä on väliaine veden ja maan välillä. Maaperää tuovat lähemmäksi vesiympäristöä sen lämpötilajärjestelmä, maaperän ilman happipitoisuus, sen kyllästyminen vesihöyryllä ja veden esiintyminen muissa muodoissa, suolojen ja orgaanisten aineiden esiintyminen maaperän liuoksissa sekä kyky liikkua kolmessa ulottuvuudessa.

Maaperän ilman läsnäolo, kuivumisen uhka ylähorisontissa ja melko jyrkät muutokset pintakerrosten lämpötilajärjestelmässä tuovat maaperän lähemmäksi ilmaympäristöä.

Maaperän keskitason ekologiset ominaisuudet eläinten elinympäristönä viittaavat siihen, että maaperällä oli erityinen rooli eläinmaailman kehityksessä. Monille ryhmille, erityisesti niveljalkaisille, maaperä toimi väliaineena, jonka kautta alunperin vedessä elävät asukkaat saattoivat siirtyä maanpäälliseen elämäntapaan ja valloittaa maan. Tämän niveljalkaisten evoluution polun osoittivat M.S. Gilyarov (1912-1985).

Taulukossa 1.1 on vertaileva kuvaus abioottisista ympäristöistä ja elävien organismien sopeutumisesta niihin.

Abioottisten ympäristöjen ominaisuudet ja elävien organismien sopeutuminen niihin

Taulukko 1.1

keskiviikko	Ominaista	Kehon sopeutuminen ympäristöön
	Vanhin. Valaistus heikkenee syvyyden myötä. Sukeltaessa paine kasvaa yhden ilmakehän jokaista 10 metriä kohden. Hapen puute. Suolaisuusaste kasvaa makeasta vedestä mereen ja valtamereen. Suhteellisen homogeeninen (homogeeninen) avaruudessa ja vakaa ajassa	Virtaviivainen vartalon muoto, kelluvuus, limakalvot, ilmaonteloiden kehittyminen, osmoregulaatio
Maaperä	Elävien organismien luoma. Se hallittiin samanaikaisesti maa-ilma-ympäristön kanssa. Valon puute tai täydellinen puuttuminen. Korkea tiheys. Nelifaasi (faasit: kiinteä, nestemäinen, kaasumainen, elävät organismit). Heterogeeninen (heterogeeninen) avaruudessa. Ajan myötä olosuhteet ovat vakaammat kuin maa-ilman elinympäristössä, mutta dynaamisemmat kuin vedessä ja eliöissä. Elävien organismien rikkain elinympäristö	Vartalon muoto on valkea (tasainen, pyöreä, sylinterimäinen tai karan muotoinen), limakalvoja tai sileä pinta, joissakin on kaivulaite, kehittyneet lihakset. Monille ryhmille on ominaista mikroskooppinen tai pieni koko, joka sopeutuu elämään kalvovedessä tai ilmahuokosissa.
Maa-ilma	Harva. Valoa ja happea runsaasti. heterogeeninen avaruudessa. Erittäin dynaaminen ajan myötä	Tukirungon kehittäminen, hydrotermisen järjestelmän säätelymekanismit. Seksuaalisen prosessin vapautuminen nestemäisestä väliaineesta

Kysymyksiä ja tehtäviä itsehillintään

1. Listaa maaperän rakenneosat.
2. Mitä maaperän ominaispiirteitä elinympäristönä tiedät?
3. Mitkä alkuaineet ja yhdisteet ovat biogeenejä?
4. Suorita vertaileva analyysi vesi-, maaperä- ja maa-ilman elinympäristöistä.

Maaperä ympäristötekijänä

Johdanto

Maaperä ekologisena tekijänä kasvien elämässä. Maaperän ominaisuudet ja niiden rooli eläinten, ihmisten ja mikro-organismien elämässä. Maaperä ja maaeläimet. elävien organismien jakautuminen.

LUENTO № 2,3

MAAPERÄEKOLOGIA

AIHE:

Maaperä on maan luonteen perusta. Voidaan loputtomasti ihmetellä sitä tosiasiaa, että planeettamme Maa on ainoa tunnetuista planeetoista, jolla on hämmästyttävä hedelmällinen kalvo - maaperä. Miten maaperä syntyi? Tähän kysymykseen vastasi ensimmäisenä suuri venäläinen tiedemies-tietosanakirjailija M. V. Lomonosov vuonna 1763 kuuluisassa tutkielmassaan "Maan kerroksista". Maaperä, hän kirjoitti, ei ole alkuaine, vaan se sai alkunsa "eläin- ja kasvikappaleiden taipumisesta pitkän ajan kuluessa". VV Dokuchaev (1846-1903) oli klassisissa Venäjän maaperää koskevissa töissään ensimmäinen, joka piti maaperää dynaamisena eikä inerttinä väliaineena. Hän osoitti, että maaperä ei ole kuollut organismi, vaan elävä, jossa asuu lukuisia organismeja, se on koostumukseltaan monimutkainen. Hän tunnisti viisi tärkeintä maaperää muodostavaa tekijää, joita ovat ilmasto, lähtökivi (geologinen perusta), topografia (reljeef), elävät organismit ja aika.

Maaperä on erityinen luonnonmuodostelma, jolla on useita elolliseen ja elottomaan luontoon liittyviä ominaisuuksia; koostuu geneettisesti liittyvistä horisonteista (muodostavat maaprofiilin), jotka ovat seurausta litosfäärin pintakerrosten muutoksista veden, ilman ja organismien yhteisvaikutuksesta; jolle on ominaista hedelmällisyys.

Kivien pintakerroksessa tapahtuu erittäin monimutkaisia kemiallisia, fysikaalisia, fysikaalis-kemiallisia ja biologisia prosesseja niiden muuttuessa maaperäksi. N. A. Kachinsky kirjassaan "Soil, Its Properties and Life" (1975) antaa seuraavan maaperän määritelmän: "Maaperällä tulisi ymmärtää kaikki kiven pintakerrokset, joita prosessoi ja muuttaa ilmaston yhteisvaikutus (valo, lämpö, ilma, vesi), kasvi- ja eläinorganismit sekä viljelyalueilla ja ihmisen toiminnassa, jotka pystyvät tuottamaan satoa. Sitä mineraalikiveä, jolle maaperä muodostui ja joka ikään kuin synnytti maaperän, kutsutaan lähtökiveksi.

G. Dobrovolskyn (1979) mukaan "maaperää tulee kutsua maapallon pintakerrokseksi, jolla on hedelmällisyyttä, jolle on ominaista organomineraalinen koostumus ja erityinen profiilityyppi, joka on ominaista vain sille. Maaperä syntyi ja kehittyy veden, ilman, aurinkoenergian, kasvi- ja eläinorganismien yhteisvaikutuksen seurauksena kiviin. Maaperän ominaisuudet heijastavat paikallisia luonnonolosuhteiden ominaisuuksia. Siten maaperän ominaisuudet kokonaisuutena luovat sille tietyn ekologisen järjestelmän, jonka pääindikaattoreita ovat hydrotermiset tekijät ja ilmastus.

Maaperän koostumus sisältää neljä tärkeää rakenneosaa: mineraalipohja (yleensä 50 - 60 % maaperän kokonaiskoostumuksesta), orgaaninen aines (jopa 10 %), ilma (15 - 25 %) ja vesi (25 - 35 % ).

Mineraalipohja Maaperän (mineraalirunko) on epäorgaaninen ainesosa, joka muodostuu peruskivestä sen sään vaikutuksesta. Maaperän rungon aineen muodostavat mineraalipalat ovat erilaisia - lohkareista ja kivistä hiekanjyviin ja pienimpiin savihiukkasiin. Luustomateriaali on yleensä jaettu satunnaisesti hienoksi maaperään (hiukkaset alle 2 mm) ja suurempiin palasiin. Halkaisijaltaan alle 1 µm:n hiukkasia kutsutaan kolloidisiksi. Maaperän mekaaniset ja kemialliset ominaisuudet määräytyvät pääasiassa niistä aineista, jotka kuuluvat hienoon maaperään.

Maaperän rakenne määräytyy siinä olevan hiekan ja saven suhteellisella pitoisuudella.

Ihanteellisen maaperän tulisi sisältää suunnilleen yhtä suuret määrät savea ja hiekkaa, joiden hiukkaskoko on keskikokoinen. Tässä tapauksessa muodostuu huokoinen, rakeinen rakenne, ja maaperää kutsutaan saveksi. . Niillä on kahden äärimmäisen maaperätyypin edut, mutta ei mitään niiden haitoista. Keski- ja hienorakenteiset maaperät (savi, savi, liete) sopivat yleensä kasvien kasvuun riittävän ravinnepitoisuuden ja vedenpidätyskyvyn vuoksi.

Maaperässä erotetaan yleensä kolme päähorisonttia, jotka eroavat morfologisista ja kemiallisista ominaisuuksista:

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

2. huuhteluhorisontti, tai illuviaalinen (B), jossa ylhäältä pestyt aineet laskeutuvat ja muuttuvat.

3. äiti rotu, tai horisontti (C), jonka materiaali muuttuu maaperäksi. Jokaisessa horisontissa erotetaan enemmän murtokerroksia, jotka myös eroavat suuresti ominaisuuksiltaan.

Maaperä on ympäristö ja tärkein edellytys kasvien kehitykselle. Kasvit juurtuvat maaperään ja imevät kaikki elämälleen tarvitsemansa ravinteet ja veden. Maaperällä tarkoitetaan kiinteän maankuoren ylintä, kasvien käsittelyyn ja viljelyyn soveltuvaa kerrosta, joka puolestaan koostuu melko ohuista kostutetuista ja humuskerroksista.

Kostutettu kerros on väriltään tumma, sen paksuus on merkityksetön, muutaman senttimetrin, se sisältää eniten maaperän organismeja ja siinä on voimakasta biologista aktiivisuutta.

Humuskerros on paksumpi; jos sen paksuus saavuttaa 30 cm, voimme puhua erittäin hedelmällisestä maaperästä, siinä asuu lukuisia eläviä organismeja, jalostuslaitokset ja orgaaniset jäämät mineraalikomponenteiksi, minkä seurauksena ne liukenevat pohjaveteen ja imeytyvät kasvien juuriin. Alla on mineraalikerros ja lähtökivet.

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.

Maaperän ominaisuudet

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 selkärangattomat 1 m 2 maakerrosta kohti. 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 vihreiden, keltavihreiden, piilevien ja sinilevien fotosynteettisiä soluja. Elävät organismit ovat maaperälle yhtä tyypillisiä kuin sen elämättömät komponentit. Siksi V.I. Vernadsky piti maaperän bioinerttien luonnonkappaleiden ansioksi korostaen sen kylläisyyttä elämällä ja sen erottamatonta yhteyttä siihen.

Maaperän olosuhteiden heterogeenisuus on selkeimmin pystysuunnassa. Syvyyden myötä useat tärkeimmät ympäristötekijät, jotka vaikuttavat maaperän asukkaiden elämään, muuttuvat dramaattisesti. Ensinnäkin se viittaa maaperän rakenteeseen. Siinä erotetaan kolme päähorisonttia, jotka eroavat morfologisista ja kemiallisista ominaisuuksista: 1) ylempi humuskertymähorisontti A, jossa orgaaninen aine kerääntyy ja muuttuu ja josta osa yhdisteistä kulkeutuu pesuveden mukana; 2) tunkeutumishorisontti eli illuviaali B, jossa ylhäältä huuhtoutuvat aineet laskeutuvat ja muuttuvat, ja 3) peruskivi eli horisontti C, jonka materiaali muuttuu maaperäksi.

Jokaisessa horisontissa erotetaan enemmän murtokerroksia, jotka myös eroavat suuresti ominaisuuksiltaan. Esimerkiksi lauhkealla vyöhykkeellä havumetsien tai sekametsien alla horisontti MUTTA koostuu tyynystä (A 0)- kerros löysää kasvien jäännöskertymää, tummanvärinen humuskerros (A 1), jossa orgaanista alkuperää olevat hiukkaset sekoitetaan mineraalin ja podzolic-kerroksen kanssa (A 2)- väriltään tuhkanharmaa, jossa piiyhdisteet hallitsevat ja kaikki liukenevat aineet huuhtoutuvat maaprofiilin syvyyteen. Sekä näiden kerrosten rakenne että kemia ovat hyvin erilaisia, ja siksi kasvien juuret ja maaperän asukkaat, jotka liikkuvat vain muutaman sentin ylös tai alas, joutuvat erilaisiin olosuhteisiin.

Eläimille sopivien maapartikkelien välisten onteloiden koot pienenevät yleensä nopeasti syvyyden myötä. Esimerkiksi niittymailla onteloiden keskimääräinen halkaisija 0-1 cm syvyydessä on 3 mm, 1-2 cm - 2 mm ja 2-3 cm syvyydessä - vain 1 mm; syvemmät maahuokoset ovat vielä hienompia. Myös maaperän tiheys muuttuu syvyyden myötä. Löysimmät kerrokset sisältävät orgaanista ainesta. Näiden kerrosten huokoisuus määräytyy sen perusteella, että orgaaniset aineet tarttuvat yhteen mineraalipartikkeleista suuremmiksi aggregaatteiksi, joiden välisten onteloiden tilavuus kasvaa. Tihein on yleensä illuviaalinen horisontti AT, sementoitunut siihen huuhtoutuneilla kolloidisilla hiukkasilla.

Maaperässä oleva kosteus on eri muodoissa: 1) sidottu (hygroskooppinen ja kalvomainen) pysyy tiukasti maapartikkelien pinnalla; 2) kapillaari täyttää pienet huokoset ja voi liikkua niitä pitkin eri suuntiin; 3) painovoima täyttää suuremmat tyhjiöt ja tihkuu hitaasti alas painovoiman vaikutuksesta; 4) maaperän ilmassa on höyryä.

Vesipitoisuus ei ole sama eri maaperässä ja eri aikoina. Jos gravitaatiokosteutta on liikaa, maaperän tila on lähellä vesistöjen järjestelmää. Kuivassa maaperässä vain sidottu vesi jää jäljelle, ja olosuhteet lähestyvät maan olosuhteita. Kuivimmissakin maaperässä ilma on kuitenkin maaperää kosteampaa, joten maaperän asukkaat ovat paljon vähemmän alttiita kuivumiselle kuin pinnalla.

Maaperän ilman koostumus vaihtelee. Syvyyden myötä happipitoisuus laskee jyrkästi ja hiilidioksidipitoisuus kasvaa. Koska maaperässä on hajoavia orgaanisia aineita, maaperän ilma voi sisältää suuria pitoisuuksia myrkyllisiä kaasuja, kuten ammoniakkia, rikkivetyä, metaania jne. Kun maaperä on tulvinut tai kasvitähteet mätänevät voimakkaasti, täysin anaerobiset olosuhteet voivat muuttua. esiintyä paikoin.

Kaikki nämä ominaisuudet johtavat siihen, että huolimatta maaperän ympäristöolosuhteiden suuresta heterogeenisyydestä, se toimii melko vakaana ympäristönä erityisesti liikkuville organismeille. Maaperän profiilin jyrkkä lämpötila- ja kosteusgradientti mahdollistaa sen, että maaperäeläimet voivat tarjota itselleen sopivan ekologisen ympäristön pienillä liikkeillä.

pedosfääri bioinertti

mikrofauna mesofauna makro eläimistö megafauna Megascolecidae Megascolides australis voi saavuttaa 3 metrin pituuden.

edafinen ympäristötekijät (kreikan sanasta "edafos" - perusta, maaperä). Maan kasvien juuristo on keskittynyt maaperään. Juurijärjestelmän tyyppi riippuu hydrotermisestä järjestelmästä, ilmastuksesta, mekaanisesta koostumuksesta ja maaperän rakenteesta. Esimerkiksi ikirouta-alueilla kasvavilla koivulla ja lehtikuusella on pintaa lähellä olevat juuristojärjestelmät, jotka leviävät pääasiassa leveyteen. Niillä alueilla, joilla ei ole ikiroutaa, näiden samojen kasvien juurijärjestelmät tunkeutuvat maaperään paljon syvemmälle. Monien arokasvien juuret voivat saada vettä yli 3 metrin syvyydestä, mutta niillä on myös hyvin kehittynyt pintajuuristo, jonka tehtävänä on erottaa orgaanisia ja mineraaliaineita. Vetisen maaperän olosuhteissa, joissa on alhainen happipitoisuus, esimerkiksi maailman suurimman joen, Amazonin, altaassa muodostuu niin kutsuttujen mangrovekasvien yhteisöjä, jotka ovat kehittäneet erityisiä maanpäällisiä hengitysjuuria - pneumatoforeja.

asidofiilinen Neutrofiili Basifilinen välinpitämätön

oligotrofinen rehevöityneitä mesotrofinen

halofyyttejä petrofyyttejä psammofyytit.

Kirjallisuus:

Kysymyksiä itsetutkiskelua varten:

Julkaisupäivä: 2014-11-29; Lue: 488 | Sivun tekijänoikeusloukkaus

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 kaasujen ja vesiliuosten seoksella täytettyjä onteloita, ja tämän yhteydessä siihen muodostuu erittäin monipuolisia, monien mikro- ja makro-organismien elämää suotuisia olosuhteita. 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.

Maaperän ympäristön pääominaisuus on jatkuva orgaanisen aineksen saanti pääasiassa kuolevien kasvien ja putoavien lehtien vuoksi. Se on arvokas energianlähde bakteereille, sienille ja monille eläimille, ja tässä suhteessa maaperä on kyllästetyin ympäristö elämästä.

Pienille maaperäeläimille, jotka on yhdistetty nimen alle mikrofauna(alkueläimet, rotiferit, tardigradit, sukkulamadot jne.), maaperä - ϶ᴛᴏ mikrovarastojen järjestelmä. Pohjimmiltaan ne ovat vesieliöitä. Οʜᴎ elävät gravitaatio- tai kapillaarivedellä täytetyissä maahuokosissa, ja osa elämästä voi, kuten mikro-organismit, olla adsorboituneessa tilassa hiukkasten pinnalle ohuissa kalvon kosteuskerroksissa. Monet näistä lajeista elävät tavallisissa vesistöissä. Kun makean veden amebat ovat kooltaan 50-100 mikronia, maaperäiset vain 10-15. Siimaloiden edustajat ovat erityisen pieniä, usein vain 2–5 mikronia. Maaperän ripsillä on myös kääpiökokoja, ja ne voivat lisäksi muuttaa rungon muotoa suuresti.

Hieman suurempien eläinten ilmanhengittäjälle maaperä näkyy matalien luolien järjestelmänä.

Tällaiset eläimet on ryhmitelty nimen alle mesofauna. Maaperän mesofaunan edustajien koot ovat kymmenesosista 2-3 mm: iin. Tähän ryhmään kuuluvat pääasiassa niveljalkaiset: lukuisia punkkiryhmiä, ensisijaisia siivettömiä hyönteisiä, joilla ei ole erityisiä mukautuksia kaivamiseen.

Οʜᴎ ryömi maaperän onteloiden seinämiä pitkin raajojen tai matomaisen vääntelyn avulla.

Megafauna maaperä - ϶ᴛᴏ suuret kaivinkoneet, pääasiassa nisäkkäiden keskuudesta. Monet lajit viettävät koko elämänsä maaperässä (myyrärotat, myyrät).

Maaperä mikrobien elinympäristönä

Maaperällä on erityinen paikka mikro-organismien luonnollisten elinympäristöjen joukossa. Tämä on rakenteeltaan erittäin heterogeeninen (heterogeeninen) substraatti, jolla on mikromosaiikkirakenne. Maaperä on kokoelma monia hyvin pieniä (millimetrin murto-osista 3-5 mm:iin) ... [lue lisää].

— Maaperä elinympäristönä.

Ground-Air Habitat Ground&… [lue lisää].

— Maaperä elinympäristönä.

Maaperän ominaisuudet ekologisena tekijänä (edafiset tekijät). Maaperä on kokoelma erittäin hajaantuneita hiukkasia, joiden ansiosta sade tunkeutuu sen syvyyteen ja pysyy siellä kapillaarijärjestelmissä. Hiukkaset itse pitävät pintaa… [lue lisää].

— Maaperä elinympäristönä

Maa on ainoa planeetta, jolla on maaperää (edasfääri, pedosfääri) - erityinen, ylempi maankuori. Tämä kuori muodostui historiallisesti ennakoitavissa olevana aikana - se on saman ikäinen kuin planeetan maaelämä. Ensimmäistä kertaa kysymykseen maaperän alkuperästä vastasi M.V. Lomonosov ("Voi ... [lue lisää].

— Maaperä elinympäristönä

Maaperä on litosfäärin pintakerros, Maan kiinteä kuori, joka on kosketuksissa ilman kanssa. Maaperä on tiheä väliaine, joka koostuu erikokoisista yksittäisistä kiinteistä hiukkasista. Kiinteitä hiukkasia ympäröi ohut ilma- ja vesikalvo. Siksi maaperää pidetään ... [lue lisää].

— Maaperä elinympäristönä.

Vesiympäristö. Vesiympäristö eroaa olosuhteiltaan merkittävästi maa-ilman elinympäristöstä. Vedelle on ominaista korkea tiheys, alempi happipitoisuus, merkittävät paineen pudotukset, lämpötila, suolakoostumus, kaasu ... [lue lisää].

Luonnontieteellinen luokka 5

"Mannerten asukkaat" - Afrikka on ainutlaatuinen upeassa rikkaassa luonnossaan. Siksi menemme johonkin toiseen maahan, esimerkiksi Kiinaan. Jopa 10 m paksuiseen runkoon baobab varastoi vettä (jopa 120 tonnia). Lily Victoria Regia on suurin kaikista lumpeista. Etelämantereen tunnetuimmat eläimet ovat pingviinit. Australia on ainoa maa maailmassa, joka kattaa koko mantereen. Jättipanda elää vain Kiinassa.

"Universumi Grade 5 Natural History" - Universumi. Erilaisia galakseja. Galaxy (kreikan sanasta "galactikos" - maitomainen, maitomainen.). Valo kulkee vuodessa 10 biljoonaa kilometriä. Galaxy 205. Kääpiögalaksi. Galaxymme nopeus on 1 miljoona 500 tuhatta km/h. Huomio, "Buran"-aluksen "häntähirviö" horisontissa. Hiiri Galaxy. Yksi aurinkokunnan kierros galaksin ympäri on 200 miljoonaa vuotta. Spiraaligalaksi M51. Alusten komentajien on mentävä ulkoavaruuteen ja korjattava viat. tähtikuvioita.

"Kivet luonnonhistoriassa" - Järjestämme saamamme tiedon. Miten kivet luokitellaan?

Kiviä, mineraaleja, mineraaleja. Magmaattinen. Jaspis. Graniitti. Savi. Tiheä ja löysä. Hiekkakivi. Määritelmä kivet. Mitä kutsutaan mineraaleiksi? Marmori. Kivet. Gneissi. Luonnontieteellinen luokka 5. Kalkkikivi. Mitä ovat mineraalit? Metamorfinen.

"Kolme luonnonhistorian luontotyyppiä" - Vesiympäristön ominaisuudet. Maa-ilma-ympäristön ominaisuudet. Maa-ilma; Air; Maaperä. Elävät tekijät; Elottoman luonnon tekijät; Ihmisen vaikutus. Oppitunnin tarkoitus: Ympäristötekijät. elinympäristöjä. Vesiympäristön asukkaat. Maaperän asukkaat. Myyrä, myyrärotta, pätkä, bakteerit, madot, hyönteiset.

"Organismien rakenne luokka 5" - luokka 5. Epiteelin. Yhdistetään. Arkin leikkaus. Yksisoluisia organismeja ovat bakteerit, sienet ja alkueläimet. Yksisoluisissa organismeissa keho koostuu yhdestä solusta. Ihmisen. monisoluiset organismit. monenlaisia eläviä organismeja. KUDOS - ryhmä soluja, jotka ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlaisia. Organismien rakenne. Luontotunti. Monisoluisia organismeja ovat kasvit, eläimet ja sienet. Sisäinen ja johtava. Virukset.

"Kasveja siemenistä" - Herkullista! Tatjana Grigorjevna nauroi. Työsuunnitelma: Jostain syystä siemeniä jaettiin. Tomaatit. Ruokakomerossa on ruokaa. Mistä aloitamme? Komeasti! Pienessä mökissä-makuuhuoneessa Pieni lapsi nukkuu. Kylvä astereiden ja tomaattien siemenet maahan. Projekti 5. luokan oppilaiden luonnonhistoriasta. 2. Seuraamme kasvien kehitystä siemenistä.

Yhteensä aiheessa "Luonnontiede Grade 5" 92 esitystä

5class.net > Luonnontieteellinen luokka 5 > Kolme elinympäristöä > dia 11

Maaperä on ainutlaatuinen elinympäristö maaperän eläimistölle.

Tälle ympäristölle on ominaista se, että lämpötilassa ja kosteudessa ei ole jyrkkiä vaihteluita, erilaisia ravintolähteenä käytettyjä orgaanisia aineita, se sisältää erikokoisia huokosia ja onteloita, ja siinä on jatkuvasti kosteutta.

Lukuisilla maaperän eläimistön edustajilla - selkärangattomilla, selkärankaisilla ja alkueläimillä - jotka asuvat eri maaperän horisonteissa ja elävät sen pinnalla, on suuri vaikutus maaperän muodostumisprosesseihin. Maaperän eläimet toisaalta sopeutuvat maaperän ympäristöön, muuttavat muotoaan, rakennettaan, toimintansa luonnetta ja toisaalta vaikuttavat aktiivisesti maaperään muuttaen huokostilan rakennetta ja jakaen uudelleen organomineraalisia aineita profiilia syvyyttä pitkin. Maaperän biokenoosissa muodostuu monimutkaisia pysyviä ravintoketjuja. Useimmat maaperän eläimet syövät kasveja ja kasvijätteitä, loput ovat saalistajia. Jokaisella maaperätyypillä on omat biokenoosin ominaispiirteensä: sen rakenne, biomassa, jakautuminen profiiliin ja toimintaparametrit.

Yksilöiden koon mukaan maaperän eläimistön edustajat jaetaan neljään ryhmään:

mikrofauna - alle 0,2 mm:n organismit (pääasiassa alkueläimet, sukkulamadot, juurakot, kosteassa maaperässä elävät ekinokokit);
mesofauna - eläimet, joiden koko vaihtelee 0,2–4 mm (mikroniveljalkaiset, pienimmät hyönteiset ja erityiset madot, jotka ovat sopeutuneet elämään riittävän kosteassa ilmassa);
makrofauna - eläimet, joiden koko on 4-80 mm (kastematot, nilviäiset, hyönteiset - muurahaiset, termiitit jne.);
megafauna - yli 80 mm eläimet (suuret hyönteiset, skorpionit, myyrät, käärmeet, pienet ja suuret jyrsijät, ketut, mäyrät ja muut eläimet, jotka kaivavat tunneleita ja uria maaperään).

Maaperään liittymisasteen mukaan erotetaan kolme eläinryhmää: geobiontit, geofiilit ja geoxens. Geobiontit kutsutaan eläimiksi, joiden koko kehityskierto tapahtuu maaperässä (kastemato, jousihäntä, tuhatjalkaiset).

Geofiilit- maaperän asukkaat, joiden kehityssyklistä osa tapahtuu välttämättä maaperässä (useimmat hyönteiset). Niiden joukossa on lajeja, jotka elävät maaperässä toukkavaiheessa ja jättävät sen aikuiseen tilaan (kuoriaiset, napsautuskuoriaiset, tuhatjalkaiset hyttyset jne.) ja menevät välttämättä maaperään nukkumaan (Colorado-perunakuoriainen jne.) .).

geokseenit- eläimet, jotka joutuvat enemmän tai vähemmän vahingossa maaperään väliaikaiseksi suojaksi (maakirput, haitallinen kilpikonna jne.).

Erikokoisille organismeille maaperä tarjoaa erilaisen ympäristön. Maaperässä olevat mikroskooppiset esineet (alkueläimet, rotiferit) jäävät vesiympäristön asukkaiksi. Kosteina aikoina ne uivat vedellä täytetyissä huokosissa, kuten lammessa. Fysiologisesti ne ovat vesieliöitä. Maaperän pääpiirteet tällaisten eliöiden elinympäristönä ovat kosteiden kausien vallitsevuus, kosteuden ja lämpötilan dynamiikka, suolajärjestelmä sekä onteloiden ja huokosten koko.

Suurempien (ei mikroskooppisten, mutta pienten) organismien (punkit, jousihännät, kovakuoriaiset) elinympäristö maaperässä on joukko käytäviä ja onteloita. Niiden asuminen maaperässä on verrattavissa elämään kosteudella kyllästetyssä luolassa. Maaperän kehittynyt huokoisuus, riittävä kosteustaso ja lämpötila sekä orgaanisen hiilen pitoisuus ovat tärkeitä. Suurille maaperäeläimille (kastematoille, tuhatjalkaisille, kovakuoriaisten toukille) koko maaperä toimii elinympäristönä. Heille koko profiilin lisäystiheys on tärkeä. Eläinten muoto heijastaa sopeutumista liikkumiseen löysässä tai tiheässä maaperässä.

Maaperän eläimistä selkärangattomat ovat ehdottomasti vallitsevia. Niiden kokonaisbiomassa on 1000 kertaa suurempi kuin selkärankaisten kokonaisbiomassa. Asiantuntijoiden mukaan selkärangattomien biomassa vaihtelee eri luonnonvyöhykkeillä laajasti: tundralla ja autiomaassa 10-70 kg/ha, havumetsämaan 200 ja aromaan 250 kg/ha. Kastemadot, tuhatjalkaiset, kaksi- ja kovakuoriaiset, aikuiset kovakuoriaiset, nilviäiset, muurahaiset ja termiitit ovat laajalle levinneitä maaperässä. Niiden määrä 1 m2 metsämaata kohti voi olla useita tuhansia.

Selkärangattomien ja selkärankaisten tehtävät maanmuodostuksessa ovat tärkeitä ja vaihtelevia:

orgaanisten jäännösten tuhoaminen ja jauhaminen (kasvattamalla niiden pinta-alaa satoja ja tuhansia kertoja, eläimet antavat ne sienten ja bakteerien tuhottavaksi), syövät orgaanisia jäämiä maaperän pinnalla ja sen sisällä.
ravinteiden kertyminen elimistöön ja pääosin typpeä sisältävien proteiiniyhdisteiden synteesi (eläimen elinkaaren päätyttyä tapahtuu kudosten hajoamista ja sen elimistöön kertyneet aineet ja energia palaavat maaperään);
maaperän ja maaperän massojen liikkuminen, eräänlaisen mikro- ja nanoreljeefin muodostuminen;
eläinperäisen rakenteen ja huokostilan muodostuminen.

Esimerkki epätavallisen voimakkaasta vaikutuksesta maaperään on lierojen työ. 1 hehtaarin alueella madot kulkevat vuosittain suoliston läpi eri maaperän ilmastovyöhykkeillä 50-600 tonnia hienoa maaperää. Yhdessä mineraalimassan kanssa imeytyy ja prosessoidaan valtava määrä orgaanisia jäämiä. Madot tuottavat ulosteita (koproliitteja) keskimäärin vuoden aikana noin 25 t/ha.

Jos löydät virheen, valitse tekstiosa ja paina Ctrl+Enter.

Yhteydessä

Luokkatoverit

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. Irtomaassa se voi olla jopa 70 % ja tiheässä noin 20 % (kuva 4). Näissä huokosissa ja onteloissa tai kiinteiden hiukkasten pinnalla asuu

Riisi. neljä. Maaperän rakenne

valtava valikoima mikroskooppisia olentoja: bakteereja, sieniä, alkueläimiä, matoja, niveljalkaisia (kuvat 5 - 7). 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 metriä.

Maaperän onteloiden 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 tärkein ominaisuus on jatkuva tarjonta eloperäinen aine pääasiassa kuolevien kasvien juurien ja putoavien lehtien vuoksi. Se on arvokas energianlähde bakteereille, sienille ja monille eläimille, joten maaperä on sitä vilkkain ympäristö. Hänen piilotettu maailmansa on hyvin rikas ja monipuolinen.

M. S. Gilyarov
(1912 – 1985)

Kuuluisa Neuvostoliiton eläintieteilijä, ekologi, akateemikko
Maaperäeläinten maailmaa koskevan laajan tutkimuksen perustaja

Edellinen12345678910111213141516Seuraava

KATSO LISÄÄ:

Maaperä on suhteellisen ohut löysä pintakerros, joka on jatkuvassa kosketuksessa ja vuorovaikutuksessa ilmakehän ja hydrosfäärin kanssa. maaperää tai pedosfääri, edustaa maan globaalia kuorta. Maaperän tärkein ominaisuus, joka erottaa sen maasta, on hedelmällisyys, ts. kyky suurelta osin varmistaa kasvien kasvu ja kehitys sekä niiden primaarisen orgaanisen aineksen tuotanto, joka on välttämätön biokenoosin olemassaololle. Maaperä, toisin kuin litosfääri, ei ole vain kokoelma mineraaleja ja kiviä, vaan se on monimutkainen kolmifaasijärjestelmä, jossa kiinteitä mineraalipartikkeleita ympäröi vesi ja ilma. Se sisältää monia onteloita ja kapillaareja, jotka on täytetty maaliuoksilla, ja siksi siihen luodaan monenlaisia olosuhteita organismien elämälle. Maaperä sisältää pääasiallisen orgaanisten ravinteiden määrän, mikä myös edistää elämän leviämistä siinä. Maaperän asukkaiden määrä on valtava. Jopa 100 miljardia alkueläin- ja bakteeriyksilöä, miljoonia pieniä matoja, rotifereja ja sukkulamatoja, tuhansia pieniä niveljalkaisia, satoja lieroja ja sieniä voi elää 1 m2 maaperässä, jossa on runsaasti orgaanista ainesta 25 cm syvässä kerroksessa. Lisäksi maaperässä elää monia pienten nisäkäslajeja. Jokaisen maagramman valaistuissa pintakerroksissa elää satoja tuhansia fotosynteettisiä pieniä kasveja - leviä, joiden joukossa on vihreitä, sinivihreitä, piileviä jne. Siten elävät organismit ovat yhtä tyypillisiä maaperän komponentteja kuin sen eläimet. mineraalikomponentit. Siksi kuuluisa venäläinen geokemisti V.I. Vernadsky, modernin maapallon biosfäärikonseptin perustaja 20-luvulla. 1900-luvun perusteltua maaperän osoittamista erityiseen bioinertti luonnollinen ruumis, mikä korostaa hänen elämänsä rikkautta. Maaperä syntyi tietyssä vaiheessa maapallon biosfäärin kehitystä ja on sen tuote. Maaperän eliöiden toiminta kohdistuu pääasiassa karkean kuolleen orgaanisen aineksen hajottamiseen. Monimutkaisten fysikaalis-kemiallisten prosessien seurauksena, jotka tapahtuvat maaperän asukkaiden suoran osallistumisen seurauksena, muodostuu orgaanis-mineraaliyhdisteitä, jotka ovat jo saatavilla suoraan kasvinjuurten imeytymiseen ja ovat välttämättömiä orgaanisen aineen synteesille, uuden elämän muodostumiselle. . Siksi maaperän rooli on erittäin suuri.

Maaperässä lämpötilan vaihtelut tasoittuvat merkittävästi pintailmakerrokseen verrattuna. Sen pinnalla lämpötilan vaihtelu voi kuitenkin olla jopa voimakkaampaa kuin pintailmakerroksessa, koska ilma lämpenee ja jäähtyy juuri maan pinnalta. Kuitenkin jokaisen senttimetrin syvyydellä päivittäiset ja vuodenaikojen lämpötilan muutokset muuttuvat vähemmän ilmeisiksi, eikä niitä yleensä kirjata yli 1 metrin syvyydessä.

Pohjaveden läsnäolo ja veden tunkeutuminen sateen aikana, useimmille maaperätyypeille ominaisen merkittävän kosteuskapasiteetin taustalla, edistää vakaan kosteusjärjestelmän ylläpitämistä. Maaperässä oleva kosteus on eri muodoissa: se voi pysyä tiukasti mineraalihiukkasten pinnalla (hygroskooppinen ja kalvomainen), täyttää pienet huokoset ja liikkua niiden läpi hitaasti eri suuntiin (kapillaari), täyttää suurempia onteloita ja tihkua alas. painovoiman vaikutus (painovoima), ja se sisältyy myös maaperään höyryn muodossa. Maaperän kosteuspitoisuus riippuu sen rakenteesta ja vuodenajasta. Jos painovoiman kosteuspitoisuus on korkea, maaperän tila muistuttaa seisovan matalan veden säiliön järjestelmää. Kuivassa maaperässä on vain kapillaarikosteutta ja olosuhteet lähestyvät maan olosuhteita. Kuivimmallakin maaperällä ilman kosteus on kuitenkin aina korkeampi kuin pinnalla, mikä vaikuttaa positiivisesti maaperän eliöiden elämään.

Maaperän ilman koostumus vaihtelee. Syvyyden kasvaessa happipitoisuus pienenee ja hiilidioksidipitoisuus kasvaa, ts. sama suuntaus kuin vesistöissä johtuu näiden kaasujen pitoisuudet kussakin väliaineessa määrittävien prosessien samankaltaisuudesta. Maaperän orgaanisten aineiden hajoamisprosesseista johtuen myrkyllisten kaasujen, kuten rikkivedyn, ammoniakin ja metaanin pitoisuus voi olla korkea maaperän syvissä kerroksissa. Kun maaperä on vesistynyt, kun kaikki sen kapillaarit ja ontelot täyttyvät vedellä, mikä tapahtuu usein esimerkiksi tundralla kevään lopulla, voi syntyä happivaje ja orgaanisen aineksen hajoaminen pysähtyy.

Maaperän ominaisuuksien heterogeenisuus johtaa siihen, että erikokoisille organismeille se voi toimia eri elinympäristöinä. Hyvin pienille maaperäeläimille, jotka on yhdistetty ekologiseen ryhmään mikrofauna(alkueläimet, rotiferit, sukkulamadot jne.) maaperä on mikrosäiliöjärjestelmä, koska ne elävät pääasiassa vesiliuoksella täytetyissä kapillaareissa. Tällaisten organismien koot ovat vain 2-50 mikronia. Suuremmat ilmaa hengittävät organismit muodostavat ryhmän mesofauna. Se sisältää pääasiassa niveljalkaisia (eri punkit, tuhatjalkaiset, ensisijaiset siivettömät hyönteiset - jousihännät, kaksipyrstöiset linnut jne.) Heille maaperä on kokoelma pieniä luolia. Heillä ei ole erityisiä elimiä, joiden avulla he voivat itsenäisesti tehdä reikiä maaperään ja ryömiä pitkin maaperän onteloiden pintaa raajojen tai matomaisen vääntelyn avulla. Maaperän onteloiden tulvimisjaksot vedellä, esimerkiksi pitkäaikaisen sateen aikana, mesofaunan edustajat kokevat ilmakuplia, jotka viipyvät eläinten kehon ympärillä niiden kostumattomien kansien vuoksi, jotka on varustettu väreillä ja suomuilla. Samaan aikaan ilmakupla on eräänlainen "fyysinen kidus" pienelle eläimelle, koska hengitys tapahtuu diffuusioprosessissa ympäristöstä ilmatilaan tulevan hapen vuoksi. Mesofaunaryhmään kuuluvien eläinten koko on kymmenesosista 2-3 mm:iin. Maaperäeläimiä, joiden ruumiinkoko on 2–20 mm, kutsutaan ekologisen ryhmän edustajiksi makro eläimistö. Nämä ovat ennen kaikkea hyönteisten toukkia ja lieroja. Heille maaperä on jo tiheä väliaine, joka pystyy tarjoamaan merkittävän mekaanisen kestävyyden liikeprosessissa. Ne liikkuvat maaperässä joko laajentamalla olemassa olevia kaivoja, työntämällä maapartikkeleita erilleen tai tekemällä uusia liikkeitä. Useimpien tämän ryhmän edustajien kaasunvaihto tapahtuu erikoistuneiden hengityselinten avulla, ja sitä täydentää myös kaasunvaihto kehon läpi. Aktiiviset kaivaavat eläimet pystyvät poistumaan niistä maakerroksista, joissa niille luodaan epäsuotuisat elinolosuhteet. Talvella ja kuivina kesäisin ne keskittyvät syvemmille maakerroksille, joissa talven lämpötilat ja kesän kosteus ovat korkeammat kuin pinnalla. Ekologiselle ryhmälle megafauna eläimet kuuluvat pääasiassa nisäkkäille. Jotkut heistä elävät koko elinkaarensa maaperässä (Euraasian myyrät, Afrikan kultamyyrät, Australian pussimyrät jne.). He pystyvät tekemään kokonaisia kulkuväyliä ja reikiä maaperään. Näiden eläinten ulkonäkö ja anatominen rakenne heijastavat niiden sopeutumista maanalaiseen elämäntapaan. Heillä on alikehittyneet silmät, kompakti vartalon muoto ja lyhyt kaula, lyhyt paksu turkki, vahvat raajat, jotka soveltuvat kaivamiseen. Maaperän megafaunaan kuuluu myös suuria oligochaete-madoja, erityisesti perheen edustajia Megascolecidae asuu eteläisen pallonpuoliskon trooppisella vyöhykkeellä. Suurin niistä on australialainen mato Megascolides australis voi saavuttaa 3 metrin pituuden.

Maaperän pysyvien asukkaiden lisäksi suurista eläimistä voidaan erottaa ne

jotka ruokkivat pinnalla, mutta lisääntyvät, lepäävät, lepäävät ja pakenevat vihollisia maaperän koloissa. Näitä ovat murmelit, maa-oravat, jerboat, kanit, mäyrät jne.

Maaperän ja maaston ominaisuuksilla on merkittävä ja joskus ratkaiseva vaikutus maaeliöiden, ensisijaisesti kasvien, elinoloihin. Maan pinnan ominaisuudet, joilla on ekologinen vaikutus sen asukkaista, luokitellaan erityisryhmään edafinen ympäristötekijät (kreikan sanasta "edafos" - perusta, maaperä). Maan kasvien juuristo on keskittynyt maaperään.

Juurijärjestelmän tyyppi riippuu hydrotermisestä järjestelmästä, ilmastuksesta, mekaanisesta koostumuksesta ja maaperän rakenteesta. Esimerkiksi ikirouta-alueilla kasvavilla koivulla ja lehtikuusella on pintaa lähellä olevat juuristojärjestelmät, jotka leviävät pääasiassa leveyteen. Niillä alueilla, joilla ei ole ikiroutaa, näiden samojen kasvien juurijärjestelmät tunkeutuvat maaperään paljon syvemmälle. Monien arokasvien juuret voivat saada vettä yli 3 metrin syvyydestä, mutta niillä on myös hyvin kehittynyt pintajuuristo, jonka tehtävänä on erottaa orgaanisia ja mineraaliaineita. Vetisen maaperän olosuhteissa, joissa on alhainen happipitoisuus, esimerkiksi maailman suurimman joen, Amazonin, altaassa muodostuu niin kutsuttujen mangrovekasvien yhteisöjä, jotka ovat kehittäneet erityisiä maanpäällisiä hengitysjuuria - pneumatoforeja.

Useita ekologisia kasviryhmiä erotetaan riippuen niiden suhteesta tiettyihin maaperän ominaisuuksiin.

Mitä tulee maaperän happamuuteen, niitä on asidofiilinen lajit, jotka ovat sopeutuneet kasvamaan happamassa maaperässä, jonka pH on alle 6,5 yksikköä. Näitä ovat kosteiden suoisten elinympäristöjen kasvit. Neutrofiili lajit ovat taipuvaisia maaperään, jonka reaktio on lähellä neutraalia pH:n ollessa 6,5-7,0 yksikköä. Tämä on suurin osa lauhkean ilmastovyöhykkeen viljelykasveista. Basifilinen kasvit kasvavat maaperässä, jossa on alkalinen reaktio ja jonka pH on yli 7,0 yksikköä. Esimerkiksi metsävuokko, Mordovik kuuluvat tähän ryhmään). välinpitämätön kasvit pystyvät kasvamaan maaperällä, jolla on erilaiset pH-arvot (kielo, lampaannata jne.).

Riippuen orgaanisten ja kivennäisravinteiden pitoisuudesta maaperässä, niitä on oligotrofinen kasvit, jotka tarvitsevat pienen määrän ravinteita normaaliin elämään (esim. mänty, joka kasvaa köyhillä hiekkamailla), rehevöityneitä kasvit, jotka tarvitsevat paljon rikkaampaa maaperää (tammi, pyökki, vuohilevä jne.) ja mesotrofinen vaativat kohtalaisen määrän orgaanisia mineraaliyhdisteitä (kuusi).

Lisäksi ekologiseen ryhmään kuuluvat kasvit, jotka kasvavat maaperällä, jossa on korkea mineralisaatio halofyyttejä(puoliaavioiden kasvit - solerot, kokpek jne.). Jotkut kasvilajit ovat sopeutuneet hallitsevaan kasvuun kivimailla - ne jaetaan ekologiseen ryhmään petrofyyttejä, ja vapaasti virtaavan hiekan asukkaat luokitellaan psammofyytit.

Maaperän fysikaaliset ominaisuudet elinympäristönä johtavat siihen, että ympäristöolosuhteiden merkittävästä heterogeenisyydestä huolimatta ne ovat vakaampia kuin maa-ilmaympäristölle tyypilliset. Merkittävä

lämpötilan, kosteuden ja kaasupitoisuuden gradientti, joka ilmenee maaperän syvyyden lisääntyessä, mahdollistaa pieneläinten sopivan elinympäristön löytämisen pienillä liikkeillä.

Useiden ekologisten piirteiden mukaan maaperä on väliaine veden ja maan välillä. Sen lämpötilajärjestelmän vaihtelevuuden luonne, maa-ilman alhainen happipitoisuus, sen kyllästyminen vesihöyryllä, suolojen ja orgaanisten aineiden esiintyminen maaperän liuoksissa, usein korkeina pitoisuuksina, kyky liikkua

kolmessa ulottuvuudessa. Maa-ilman läsnäolo, alhainen kosteuspitoisuus voimakkaassa auringonsäteilyssä ja merkittävät lämpötilanvaihtelut läheisessä pintakerroksessa tuovat maaperän lähemmäksi ilmaympäristöä.

Maaperän ekologisten ominaisuuksien keskitaso elinympäristönä viittaa siihen, että maaperällä oli erityinen merkitys orgaanisen maailman kehityksessä. Monille ryhmille, erityisesti niveljalkaisille, maaperä oli luultavasti ympäristö, jonka välivaiheessa tapahtuneiden mukautusten kautta oli mahdollista siirtyä tyypilliseen maanpäälliseen elämäntapaan ja kehittää sen jälkeen tehokkaita sopeutumisia entistä vaikeampiin luonnonolosuhteisiin.

Kirjallisuus:

Main - V.1 - s. 299 - 316; - Kanssa. 121 - 131; Lisätiedot.

Kysymyksiä itsetutkiskelua varten:

1. Mikä on tärkein ero maaperän ja mineraalikiven välillä?

2. Miksi maaperää kutsutaan bioinertiksi kappaleeksi?

3. Mikä on maaperän eliöiden rooli maaperän hedelmällisyyden ylläpitämisessä?

4. Mitkä ympäristötekijät luokitellaan edafisiksi?

5. Mitä maaperäeläinten ekologisia ryhmiä tunnet?

6. Mitkä ovat kasvien ekologiset ryhmät niiden suhteesta riippuen?

tiettyihin maaperän ominaisuuksiin?

7. Mitkä maaperän ominaisuudet tuovat sen lähemmäksi maa-ilma- ja vesiympäristöjä?

Julkaisupäivä: 2014-11-29; Lue: 487 | Sivun tekijänoikeusloukkaus

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0,003 s) ...

Maatalouskasvien kasvua ja kehitystä ei määrää ainoastaan edellä käsiteltyjen kasvielämän tekijöiden läsnäolo, vaan myös olosuhteet, joissa ne kasvavat ja jotka määräävät näiden tekijöiden täysimääräisen hyödyntämisen kasveissa. Kaikki nämä olosuhteet voidaan jakaa kolmeen ryhmään: maaperä, eli tiettyjen maaperän ominaisuudet, ominaisuudet ja järjestelmät, yksittäiset maa-alueet, joilla viljellään kasveja; ilmasto - sademäärä ja -tapa, lämpötila, yksittäisten vuodenaikojen sääolosuhteet, erityisesti kasvukausi; organisatorinen - maataloustekniikan taso, peltotyön ajoitus ja laatu, tiettyjen kasvien viljelyn valinta, niiden vuorottelujärjestys pelloilla jne.

Jokainen näistä kolmesta edellytysryhmästä voi olla ratkaiseva, kun viljellyistä kasveista saadaan lopputuote satonsa muodossa. Jos kuitenkin otamme huomioon, että keskimääräiset pitkän aikavälin ilmasto-olosuhteet ovat alueelle tyypillisiä, että maanviljelyä harjoitetaan korkealla tai keskitasolla maatalousteknologian tasolla, käy ilmi, että maaperän olosuhteet, maaperän ominaisuudet ja järjestelmät ovat määrääviä. edellytys sadon muodostumiselle.

Maaperän tärkeimmät ominaisuudet, joihin yksittäisten maatalouskasvien kasvu ja kehitys liittyvät läheisesti, ovat kemialliset, fysikaalis-kemialliset, fysikaaliset ja vesiominaisuudet. Ne määräytyvät mineralogisen ja granulometrisen koostumuksen, maaperän geneesin, maapeiteen heterogeenisyyden ja yksittäisten geneettisten horisonttien perusteella, ja niillä on tietty dynamiikka ajassa ja tilassa. Näiden ominaisuuksien spesifinen tuntemus, niiden taittuminen viljelykasvien itsensä tarpeiden kautta mahdollistaa oikean agronomisen arvioinnin maaperästä eli sen arvioinnin kasvinviljelyolosuhteiden kannalta, suorittaa tarvittavat toimenpiteet niiden parantamiseksi yksittäisten maatalouskasvien tai viljelykasvien ryhmän osalta.

Maaperän kemiallisista ja fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista maaperän humuspitoisuus, maaperän liuoksen reaktio, alumiinin ja mangaanin liikkuvien muotojen pitoisuus, kasvien helposti saatavilla olevien ravinteiden kokonaisvarannot ja pitoisuus, helposti saatavilla olevien ravinteiden pitoisuus. liukoisia suoloja ja imeytynyttä natriumia kasveille myrkyllisiä määriä jne.

Humuslla on tärkeä ja monipuolinen rooli maaperän agronomisten ominaisuuksien muodostumisessa: se toimii kasviravinteiden ja ennen kaikkea typen lähteenä, vaikuttaa maaperän liuoksen reaktioon, kationinvaihtokykyyn ja puskurointikykyyn. maaperä. Kasveille hyödyllisen mikroflooran aktiivisuuden voimakkuus liittyy humuspitoisuuteen. Maaperän orgaanisen aineksen merkitys sen rakenteellisen tilan parantamisessa, agronomisesti arvokkaan rakenteen - vettä hylkivien huokoisten kiviainesten muodostumisessa sekä maaperän vesi- ja ilmatilan parantamisessa tunnetaan. Monien tutkijoiden työt ovat paljastaneet suoran yhteyden maaperän humuspitoisuuden ja sadon välillä.

Yksi tärkeimmistä indikaattoreista maaperän tilan ja sen soveltuvuuden viljelyyn on maaperän liuoksen reaktio. Erityyppisissä ja eri viljelyasteissa maaperän liuoksen happamuus ja emäksisyys vaihtelevat hyvin laajalla alueella. Eri viljelykasvit reagoivat eri tavalla maaliuoksen reaktioon ja kehittyvät parhaiten tietyllä pH-alueella (taulukko 11).

Useimmat viljellyt kasvit viihtyvät, kun maaperän liuos on lähellä neutraalia. Näitä ovat vehnä, maissi, apila, punajuuret, vihannekset - sipulit, salaatti, kurkut, pavut. Perunat pitävät hieman happamasta reaktiosta, rutabaga kasvaa hyvin happamassa maaperässä. Maa-aineliuoksen reaktion alaraja tattarien, teepensaan ja perunoiden kasvulle on pH 3,5-3,7 välillä. D. N. Pryanishnikovin mukaan kauran, vehnän, ohran kasvun yläraja on maaperän liuoksen pH:ssa 9,0, perunan ja apilan - 8,5, lupiinin - 7,5. Sellaiset viljelykasvit kuten hirssi, tattari ja talviruis voivat kehittyä menestyksekkäästi melko laajalla maaperän liuosreaktioarvojen alueella.

Viljelykasvien epätasainen vaativuus maaperän liuoksen reaktioon ei anna mahdollisuutta pitää yhtä pH-aluetta optimaalisena kaikille maaperille ja kaikentyyppisille viljelykasveille. On kuitenkin käytännössä mahdotonta säätää maaperän pH:ta kunkin yksittäisen viljelykasvin osalta, varsinkin kun viljelykasveja viljelykierrossa pelloilla on. Siksi pH-alue valitaan ehdollisesti, mikä on lähellä vyöhykkeen pääviljelykasvien vaatimuksia ja tarjoaa parhaat olosuhteet kasvien ravinteiden saatavuudelle. Saksassa tällainen väli hyväksytään välillä 5,5-7,0, Englannissa - 5,5-6,0.

Kasvien kasvun ja kehityksen aikana niiden suhde maaperän liuoksen reaktioon muuttuu jonkin verran. He ovat herkimpiä poikkeamille optimivälistä kehitysnsä alkuvaiheessa. Siten hapan reaktio on tuhoisin kasvin elämän ensimmäisellä jaksolla ja muuttuu vähemmän haitalliseksi tai jopa vaarattomaksi seuraavina aikoina. Timoteiruoholla herkin aika happoreaktiolle on noin 20 päivää itämisen jälkeen, vehnällä ja ohralla - 30 päivää, apilalla ja sinimailasella - noin 40 päivää.

Happoreaktion suora vaikutus kasveihin liittyy proteiinien ja hiilihydraattien synteesin heikkenemiseen niissä ja suuren määrän monosakkaridien kertymiseen. Viimeksi mainittujen muuntaminen disakkarideiksi ja muiksi monimutkaisemmiksi yhdisteiksi viivästyy. Maaperän liuoksen hapan reaktio huonontaa maaperän ravinnejärjestelmää. Edullisin reaktio typen assimilaatiolle kasveille on pH 6-8, kalium ja rikki - 6,0-8,5, kalsium ja magnesium - 7,0-8,5, rauta ja mangaani - 4,5-6,0, boori, kupari ja sinkki - 5-7 , molybdeeni - 7,0-8,5, fosfori - 6,2-7,0. Happamassa ympäristössä fosfori sitoutuu vaikeasti saavutettaviin muotoihin.

Maaperän korkea ravinnepitoisuus heikentää happaman reaktion negatiivista vaikutusta. Fosfori "neutralisoi" fysiologisesti vetyionien haitallisen vaikutuksen itse kasveissa. Maaperän reaktion vaikutus kasveihin riippuu kalsiumin liukoisten muotojen pitoisuudesta maaperässä, mitä enemmän sitä on, sitä vähemmän haittaa lisääntynyt happamuus aiheuttaa.

Hapan reaktio estää hyödyllisen mikroflooran toiminnan ja aktivoi usein maaperän haitallista mikroflooraa. Maaperän voimakkaaseen happamoitumiseen liittyy nitrifikaatioprosessin tukahduttaminen ja siksi se estää typen siirtymistä tilasta, joka ei ole saatavilla kasveille. Alle 4,5 pH:ssa kyhmybakteerit lakkaavat kehittymästä apilan juurissa ja sinimailasen juurissa ne lopettavat toimintansa jo pH:ssa 5. Korkean happamuuden tai emäksisyyden omaavissa maaperässä typpeä sitovien, nitrifioivien bakteerien ja bakteerien toimintakyky Fosforin muuntaminen vaikeapääsyisistä muodoista sulavaksi, kasvien helposti saavutettaviksi. Tämän seurauksena biologisesti sitoutuneen typen sekä käytettävissä olevien fosforiyhdisteiden kertyminen vähenee.

Ympäristön reaktio maaperässä olevien alumiinin ja mangaanin liikkuvien muotojen kanssa liittyy erityisen läheisesti. Mitä happamampi maaperä, sitä liikkuvampaa alumiinia ja mangaania siinä on, mikä vaikuttaa haitallisesti kasvien kasvuun ja kehitykseen. Alumiinin haitat liikkuvassa muodossaan ylittävät usein todellisen happamuuden, vetyionien, suoraan aiheuttaman haitan. Alumiini häiritsee sukuelinten munimisen, lannoituksen ja viljan täytön prosesseja sekä kasvien aineenvaihduntaa. Kasveissa, jotka kasvatetaan maaperällä, jossa on paljon liikkuvaa alumiinia, sokeripitoisuus usein vähenee, monosakkaridien muuttuminen sakkaroosiksi ja monimutkaisemmiksi orgaanisiksi yhdisteiksi estyy ja ei-proteiinitypen ja itse proteiinien pitoisuus kasvaa voimakkaasti. Liikkuva alumiini hidastaa fosfotidien, nukleoproteiinien ja klorofyllin muodostumista. Se sitoo fosforia maaperässä, vaikuttaa negatiivisesti kasveille hyödyllisten mikro-organismien elintärkeään toimintaan.

Kasveilla on erilainen herkkyys maaperän liikkuvan alumiinin pitoisuudelle. Jotkut sietävät tämän alkuaineen suhteellisen suuria pitoisuuksia vahingoittamatta, kun taas toiset kuolevat samoissa pitoisuuksissa. Kauralla, timoteiruoholla on korkea kestävyys liikkuvalle alumiinille, maissilla, lupiinilla, hirssillä, chumizalla on keskinkertainen kestävyys, kevätvehnällä, ohralla, herneillä, pellavalla, nauris on ominaista lisääntynyt herkkyys, ja herkimmät ovat sokeri- ja rehujuurikkaat, apila, sinimailas, syysvehnä.

Liikkuvan alumiinin määrä maaperässä riippuu suuresti sen viljelyasteesta ja käytettyjen lannoitteiden koostumuksesta. Maaperän järjestelmällinen kalkitus, orgaanisten lannoitteiden käyttö johtavat liikkuvan alumiinin vähenemiseen ja jopa täydelliseen häviämiseen maaperissä. Kasvien korkea fosforin ja kalsiumin saanti ensimmäisten 10-15 päivän aikana, jolloin kasvit ovat herkimpiä alumiinille, heikentää merkittävästi sen negatiivista vaikutusta. Tämä on erityisesti yksi syy superfosfaatin ja kalkin rivilevityksen suurelle vaikutukselle happamassa maaperässä.

Mangaani on yksi kasvien tarvitsemista alkuaineista. Useissa maaperässä se ei riitä, ja tässä tapauksessa levitetään mangaanilannoitteita. Happamassa maaperässä mangaania löytyy usein liikaa, mikä aiheuttaa sen negatiivisen vaikutuksen kasveihin. Suuri määrä liikkuvaa mangaania häiritsee hiilihydraatti-, fosfaatti- ja proteiiniaineenvaihduntaa kasveissa, vaikuttaa negatiivisesti sukuelinten muodostumiseen, lannoitusprosesseihin ja viljan täyttöön. Erityisen voimakas liikkuvan mangaanin negatiivinen vaikutus havaitaan kasvien talvehtimisen aikana. Viljelykasvit on järjestetty herkkyytensä mukaan maaperän liikkuvan mangaanin pitoisuudelle samaan järjestykseen kuin alumiinin suhteen. Timotei, kaura, maissi, lupiinit, hirssi, nauriit ovat erittäin kestäviä; herkkä - ohra, kevätvehnä, tattari, nauris, pavut, syötävä juurikas; erittäin herkkä - sinimailas, pellava, apila, talviruis, talvivehnä. Talvikasveissa korkea herkkyys ilmenee vain niiden talvehtimisen aikana.

Liikkuvan mangaanin määrä riippuu maaperän happamuudesta, sen kosteudesta ja ilmastuksesta. Yleensä mitä happamampi maaperä, sitä liikkuvampaa mangaania se sisältää. Sen pitoisuus kasvaa jyrkästi liiallisen kosteuden ja huonon maaperän ilmanvaihdon olosuhteissa. Siksi maaperässä on paljon liikkuvaa mangaania aikaisin keväällä ja syksyllä, kun kosteus on korkein, kesällä liikkuvan mangaanin määrä vähenee. Ylimääräisen mangaanin poistamiseksi maaperä kalkitaan, riveihin ja reikiin levitetään orgaanisia lannoitteita, superfosfaattia ja maaperän ylimääräinen kosteus poistetaan.

Monilla pohjoisilla alueilla on rautapitoisia solonchak-maita ja solonchakkeja, jotka sisältävät suuria pitoisuuksia rautaa. Kasveille haitallisimpia ovat korkeat rauta(III)oksidipitoisuudet maaperässä. Maatalouskasvit reagoivat eri tavalla korkeisiin kokonaisrautaoksidin (III) pitoisuuksiin. Sen pitoisuus jopa 7% ei käytännössä vaikuta kasvien kasvuun ja kehitykseen. F2O3-pitoisuus ei vaikuta haitallisesti ohraan edes 35 %:ssa. Siksi, kun aurahorisontissa on ortosandroisia horisontteja, jotka sisältävät pääsääntöisesti enintään 7% rauta(III)oksidia, tällä ei ole kielteistä vaikutusta kasvien kehitykseen. Samanaikaisesti huomattavasti enemmän rautaoksidia sisältävät rudykasvaimat, jotka osallistuvat esimerkiksi aurahorisonttiin, kun sitä syvennetään ja lisäävät sen rautaoksidipitoisuutta yli 35%, voivat vaikuttaa negatiivisesti auraan. Asteraceae-heimon (Compositae) ja palkokasvien kasvu ja kehitys.

Samalla on pidettävä mielessä, että maaperät, joissa on runsaasti rauta(III)oksidia automorfisissa olosuhteissa, jotka eivät vaikuta haitallisesti kasvien kasvuun ja kehitykseen, ovat mahdollisesti vaarallisia, jos nämä maaperät ovat liikaa kostutettuja. Tällaisissa olosuhteissa rauta(III)oksidit voidaan muuttaa rauta(II)oksidin muotoon. Siksi sellaisissa maaperissä ei voida hyväksyä, että liiallinen kosteus, maaperän tulviminen ylittää yli 12 tuntia viljakasveilla, 18 tuntia vihanneksilla ja 24-36 tuntia ruohoilla.

Siten maaperän rauta(III)oksidipitoisuus on kasveille vaaratonta optimaalisissa kosteusolosuhteissa. Tällaisten maiden tulvimisen aikana ja sen jälkeen ne voivat kuitenkin toimia lähteenä merkittäville määrille rauta(II)oksidia, joka pääsee maaliuokseen, mikä aiheuttaa kasvien estymisen tai jopa niiden kuoleman.

Maaperän fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista, jotka vaikuttavat kasvien kasvuun ja kehitykseen, vaihtuvien kationien koostumuksella ja kationinvaihtokyvyllä on suuri vaikutus. Vaihtuvat kationit ovat suoria lähteitä kasvien kivennäisravinnon alkuaineista, määrittävät maaperän fysikaaliset ominaisuudet, peptisoituvuuden tai aggregoituvuuden (vaihtuva natrium aiheuttaa maaperän kuoren muodostumista, huonontaa maaperän rakenteellista tilaa, kun taas vaihdettava kalsium edistää maaperän muodostumista. vettä hylkivä rakenne ja sen aggregaatio). Vaihtuvien kationien koostumus erityyppisissä maaperässä vaihtelee suuresti, mikä johtuu maaperän muodostumisprosessista, vesi-suolajärjestelmästä ja ihmisen taloudellisesta toiminnasta. Lähes kaikki maaperät sisältävät kalsiumia, magnesiumia ja kaliumia vaihdettavien kationien koostumuksessa. Vety- ja alumiini-ioneja esiintyy maaperässä, jossa on huuhtoutuminen ja hapan reaktio, kun taas natriumioneja on läsnä suolaisessa maaperässä.

Natriumpitoisuus maaperässä (emäksinen, monet solonchakit, solonetsiset maat) lisää osaltaan maaperän kiinteän faasin dispergoitumista ja hydrofiilisyyttä, johon usein liittyy maaperän emäksisyyden lisääntyminen, jos olosuhteet muuttuvan natriumin hajoamiselle ovat olemassa. . Kun maaperässä on suuri määrä helposti liukenevia suoloja, kun vaihtuvien kationien dissosiaatiota estetään, ei edes suuri vaihdettavan natriumin pitoisuus johda solonetsismin merkkien ilmaantumiseen. Tällaisissa maaperissä on kuitenkin suuri potentiaalinen solonetisoitumisen riski, joka voi toteutua esimerkiksi kastelun tai huuhtelun aikana, kun helposti liukenevat suolat poistetaan.

Luonnollisissa olosuhteissa muodostuneiden vaihtuvien kationien koostumus voi muuttua merkittävästi maaperän maatalouskäytön aikana. Vaihtuvien kationien koostumukseen vaikuttavat suuresti mineraalilannoitteiden levitys, maaperän kastelu ja kuivatus, mikä heijastuu maaperän suolapitoisuuteen. Vaihtokationien koostumuksen määrätietoinen säätely tapahtuu kipsin ja kalkituksen aikana.

Eteläisillä alueilla maaperä voi sisältää vaihtelevia määriä helposti liukenevia suoloja. Monet niistä ovat myrkyllisiä kasveille. Nämä ovat natriumin ja magnesiumin karbonaatteja ja bikarbonaatteja, magnesiumin ja natriumin sulfaatteja ja klorideja. Soda on erityisen myrkyllistä, kun sitä on maaperässä, jopa pieninä määrinä. Helposti liukenevat suolat vaikuttavat kasveihin eri tavoin. Jotkut niistä estävät hedelmien muodostumisen, häiritsevät biokemiallisten prosessien normaalia kulkua, toiset tuhoavat eläviä soluja. Lisäksi kaikki suolat lisäävät maaliuoksen osmoottista painetta, minkä seurauksena voi esiintyä ns. fysiologista kuivuutta, jolloin kasvit eivät pysty imemään maaperässä olevaa kosteutta.

Maaperän suolajärjestelmän pääkriteeri on niillä kasvavien viljelykasvien tila. Tämän indikaattorin mukaan maaperät on jaettu viiteen ryhmään suolaisuusasteen mukaan (taulukko 12). Suolaisuusaste määräytyy maaperän helposti liukenevien suolojen pitoisuuden perusteella maaperän suolaisuuden tyypistä riippuen.

Peltomaiden joukossa, erityisesti taiga-metsävyöhykkeellä, vaihtelevan asteisen kastumisen omaavat maaperät, hydromorfiset ja puolihydromorfiset mineraalimaat ovat yleisiä. Tällaisten maaperän yhteinen piirre on niiden systemaattinen, kestoltaan vaihteleva liiallinen kosteus. Useimmiten se on kausiluonteista ja esiintyy keväällä tai syksyllä ja harvemmin kesällä pitkittyneiden sateiden kanssa. Pohja- tai pintavedelle altistumiseen liittyy vesistöjä. Ensimmäisessä tapauksessa liiallinen kosteus vaikuttaa yleensä maaperän alempaan horisonttiin ja toisessa tapauksessa ylempään. Peltokasveilla pintakosteus aiheuttaa suurimman vahingon. Pääsääntöisesti talvikasvien sato näillä mailla laskee kosteina vuosina, etenkin kun maan muokkausaste on alhainen. Kuivina vuosina, jolloin kasvukauden aikana ei yleensä ole riittävästi kosteutta, tällaisella maaperällä voi olla korkeampi sato. Kevätkasveille, erityisesti kaurasta, lyhytaikaisella kosteudella ei ole negatiivista vaikutusta, ja joskus havaitaan korkeampia satoja.

Liiallinen maaperän kosteus aiheuttaa niissä gley-prosessien kehittymisen, jonka ilmeneminen liittyy useiden maatalouskasvien epäsuotuisten ominaisuuksien esiintymiseen maaperissä. Gleyingin kehittymiseen liittyy rauta(III)- ja mangaanioksidien pelkistyminen ja niiden liikkuvien yhdisteiden kertyminen, mikä vaikuttaa haitallisesti kasvien kehitykseen. On todettu, että jos normaalisti kosteassa maaperässä liikkuvaa mangaania 100 g:aa kohden on 2–3 mg, niin pitkittyneellä liikakosteudella sen pitoisuus on 30–40 mg, mikä on jo myrkyllistä kasveille. Liian kostealle maaperälle on ominaista raudan ja alumiinin erittäin hydratoituneiden muotojen kerääntyminen, jotka ovat aktiivisia fosfaatti-ionien adsorbentteja, eli sellaisissa maaperässä fosfaattijärjestelmä heikkenee jyrkästi, mikä ilmenee helposti saatavilla olevien fosfaattimuotojen erittäin alhaisena pitoisuutena. kasveille ja saatavilla olevien ja liukenevien fosfaattien nopeaan muuntamiseen fosfaattilannoitteisiin vaikeapääsyisissä muodoissa.

Happamissa maaperässä liiallinen kosteus lisää liikkuvan alumiinin pitoisuutta, mikä, kuten jo todettiin, vaikuttaa erittäin kielteisesti kasveihin. Lisäksi liiallinen kosteus edistää alhaisen molekyylipainon fulvohappojen kertymistä maaperään, huonontaa olosuhteita ilmanvaihdolle maaperässä ja siten kasvien juurien normaalia hapen saantia ja hyödyllisen aerobisen mikroflooran normaalia elintoimintoa.

Kasvien kasvulle epäsuotuisia ekologisia ja hydrologisia olosuhteita aiheuttavan maaperän kosteuden ylärajaksi pidetään yleensä FPV:tä (rajoittavaa pellon kosteuskapasiteettia eli maksimimäärää kosteutta, jonka homogeeninen tai kerrostunut maa voi pitää sisällään) vastaavaa kosteutta. suhteellisen liikkumaton tila täydellisen kastelun ja gravitaatioveden vapaan valumisen jälkeen ilman haihtumista pinnasta ja hidastaa pohjaveden tai istuvan veden valumista). Liiallinen kosteus on vaarallista kasveille, ei gravitaatiokosteuden virtaamisesta maaperään, vaan ennen kaikkea ja pääasiassa juurikerrosten kaasunvaihdon rikkomisesta ja niiden ilmastuksen voimakkaasta heikkenemisestä. Ilmanvaihtoa ja hapen liikkumista maaperässä voi tapahtua, kun maaperän ilmahuokosten pitoisuus on 6-8 %. Tällainen ilmaa sisältävien huokosten pitoisuus eri alkuperää ja koostumusta omaavissa maaperässä tapahtuu hyvin erilaisilla kosteuspitoisuuden arvoilla, sekä tämän arvon ylä- että alapuolella. Tämän ympäristön kannalta liiallisen maaperän kosteuden arviointikriteerin yhteydessä voidaan katsoa, että kosteus vastaa kaikkien huokosten kokonaiskapasiteettia miinus 8 % aurahorisonttien osalta ja 6 % aurahorisonttien osalta.

Kasvien kasvua ja kehitystä estäväksi maaperän kosteuden alarajaksi katsotaan kasvien vakaan kuihtumisen kosteuspitoisuus, vaikka tällainen esto voidaan havaita myös korkeammalla kosteuspitoisuudella kuin kasvien kuihtumiskosteus. Monilla maaperillä kasvien kosteuden saatavuuden laadullinen muutos vastaa 0,65-0,75 WPV. Siksi yleisesti katsotaan, että kasvin kehityksen optimaalisen kosteuspitoisuuden vaihteluväli vastaa väliä 0,65-0,75 FPV:stä FPV:hen.

Maaperän fysikaalisista ominaisuuksista maaperän tiheydellä ja sen rakenteellisella tilalla on suuri merkitys kasvien normaalille kehitykselle. Optimaaliset maaperän tiheyden arvot ovat erilaisia eri kasveille ja riippuvat myös maaperän syntyperästä ja ominaisuuksista. Useimmille viljelykasveille maaperän koostumuksen tiheyden optimaaliset arvot vastaavat arvoja 1,1-1,2 g/cm3 (taulukko 13). Liian löysä maaperä voi vahingoittaa nuoria juuria sen luonnollisen kutistumisen aikana, liian tiheä maaperä häiritsee kasvien juuriston normaalia kehitystä. Agronomisesti arvokas rakennelma on sellainen, jossa maaperää edustavat 0,5-5,0 mm:n kokoiset kiviainekset, joille on ominaista vedenpitävä ja huokoinen rakenne. Juuri sellaiseen maaperään voidaan luoda optimaaliset ilma- ja vesiolosuhteet kasvien kasvulle. Useimmille kasveille maaperän optimaalinen vesi- ja ilmapitoisuus on noin 75 % ja 25 % maaperän kokonaishuokoisuudesta, mikä puolestaan voi muuttua ajan myötä ja riippuu luonnonolosuhteista ja maanmuokkauksesta. Peltomaan horisonttien kokonaishuokoisuuden optimiarvot ovat 55-60 % maan tilavuudesta.

Muutokset maaperän koostumuksen tiheydessä, sen aggregaatiossa, kemiallisten alkuaineiden pitoisuudessa, maaperän fysikaalis-kemiallisissa ja muissa ominaisuuksissa ovat erilaisia yksittäisissä maaperän horisonteissa, mikä liittyy ensisijaisesti maaperän syntymiseen sekä ihmisen taloudelliseen toimintaan. Siksi maatalouden kannalta on tärkeää, mikä on maaperän profiilin rakenne, tiettyjen geneettisten horisonttien esiintyminen ja niiden paksuus.

Peltomaiden ylähorisontti (aurahorisontti) on pääsääntöisesti humusrikkaampi, sisältää enemmän kasviravinteita, erityisesti typpeä, ja sille on ominaista pohjahorisontteja aktiivisempi mikrobiologinen toiminta. Peltohorisontin alla on horisontti, jolla on usein useita kasveille epäsuotuisia ominaisuuksia (esim. podzolihorisontissa on hapan reaktio, solonetsihorisontti sisältää suuren määrän kasveille myrkyllistä imeytyvää natriumia jne.) ja yleinen, alhaisempi hedelmällisyys kuin ylempi horisontti. Koska näiden horisonttien ominaisuudet poikkeavat jyrkästi maatalouskasvien kehitysolosuhteiden kannalta, on selvää, kuinka tärkeitä ylähorisontin paksuus ja sen ominaisuudet ovat kasvien kehitykselle. Viljeltyjen kasvien kehityksen piirre on, että lähes koko niiden juuristo on keskittynyt peltokerrokseen: esimerkiksi 85-99 % viljelykasvien koko juurijärjestelmästä kalkki-podzolic-mailla on keskittynyt peltokerrokseen. ja lähes yli 99 % kehittyy 50 cm:n kerrokseen, joten maatalouskasvien sato määräytyy suurelta osin ensisijaisesti peltokerroksen paksuuden ja ominaisuuksien perusteella. Mitä voimakkaampi peltohorisontti, sitä suurempi määrä suotuisat ominaisuudet omaavaa maaperää peittää kasvien juuriston, sitä paremmat olosuhteet niillä on ravinteiden ja kosteuden tuottamiseen.

Kasvien kasvulle ja kehitykselle epäsuotuisten maaperän ominaisuuksien poistamiseksi kaikki agrotekniset ja muut toimenpiteet suoritetaan pääsääntöisesti samalla tavalla kullakin pellolla. Tämä antaa jossain määrin mahdollisuuden luoda samat olosuhteet kasvien kasvulle, niiden tasaiselle kypsymiselle ja samanaikaiselle sadonkorjuulle. Kaiken työn korkealla organisoinnillakin on kuitenkin käytännössä vaikeaa saavuttaa, että kaikki kasvit koko pellolla ovat samassa kehitysvaiheessa. Tämä pätee erityisesti taiga-metsä- ja kuiva-steppivyöhykkeiden maaperään, jossa maaperän monimutkaisuus ja monimutkaisuus ovat erityisen voimakkaita. Tällainen heterogeenisuus liittyy ensisijaisesti luonnollisten prosessien ilmenemiseen, maanmuodostustekijöihin ja epätasaiseen maastoon. Ihmisen taloudellinen toiminta toisaalta myötävaikuttaa peltomaahorisontin tasoittamiseen sen ominaisuuksien mukaisesti tietyllä pellolla maanmuokkauksen, lannoituksen, yhden sadon viljelyn seurauksena tietyllä pellolla kasvukauden aikana sekä näin ollen samat kasvien hoitomenetelmät. Toisaalta taloudellinen aktiivisuus myötävaikuttaa jossain määrin myös peltohorisontin heterogeenisyyden syntymiseen tiettyjen ominaisuuksien mukaan. Tämä johtuu ensinnäkin orgaanisten lannoitteiden epätasaisesta levityksestä (liittyy riittämättömään laitteiston puutteeseen sen tasaiseen levittämiseen pellolla); maanmuokkauksessa, kun muodostuu kaatoharjuja ja murtovakoja, kun pellon eri osat ovat eri kosteustilassa (usein optimaalinen viljelyyn); epätasainen maanmuokkaussyvyys jne. Maanpeitteen alun heterogeenisyys määrittää ensisijaisesti peltojen hakkuusuunnitelman, jossa otetaan tarkasti huomioon erot sen eri osien ominaisuuksissa ja järjestelyissä.

Maaperän ominaisuudet muuttuvat riippuen käytetyistä maatalouskäytännöistä, korjaustyön luonteesta, käytetyistä lannoitteista jne. Tämän perusteella maaperän optimaaliset parametrit ymmärretään tällä hetkellä sellaiseksi maaperän ominaisuuksien ja järjestelmien määrällisten ja laadullisten indikaattoreiden yhdistelmäksi, jossa siellä voi olla maksimissaan kaikki kasveille elintärkeät tekijät on käytetty ja viljeltyjen viljelykasvien potentiaaliset mahdollisuudet on toteutettu parhaiten niiden korkeimmalla tuotolla ja laadulla.

Yllä käsitellyt maaperän ominaisuudet määräytyvät niiden synnyn ja ihmisen taloudellisen toiminnan perusteella, ja ne yhdessä ja yhdessä määrittävät sellaisen tärkeän maaperän ominaisuuden kuin sen hedelmällisyyden.

Kuka kuuluu maaperän elinympäristöön. Maaperän elinympäristö. Teema: Elämä maan päällä

Maaperän ominaisuudet

Luonnontieteellinen luokka 5

Maaperä elinympäristönä

KATSO LISÄÄ:

Ilmoita kirjoitusvirheestä

Toimituksellemme lähetettävä teksti:

Kommenttisi (valinnainen):