Augsnes vides raksturojums. Augsnes biotops (Lekcija). Ķermenis kā dzīvotne

Augsne ir plāns slānis uz zemes virsmas, ko otrreiz pārstrādā dzīvo būtņu darbība. Šī ir trīsfāzu vide (augsne, mitrums, gaiss).Gaiss augsnes dobumos vienmēr ir piesātināts ar ūdens tvaikiem, un tā sastāvs ir bagātināts ar oglekļa dioksīdu un noplicināts ar skābekli. No otras puses, ūdens un gaisa attiecība augsnēs pastāvīgi mainās atkarībā no laika apstākļiem. Temperatūras svārstības ir ļoti asas virsmas tuvumā, bet ātri izlīdzinās ar dziļumu. Augsnes vides galvenā iezīme ir pastāvīga organisko vielu piegāde, galvenokārt mirstošo augu sakņu un krītošo lapu dēļ. Tas ir vērtīgs enerģijas avots baktērijām, sēnītēm un daudziem dzīvniekiem, tāpēc augsne ir vispiesātinātākā vide ar dzīvību. Viņas slēptā pasaule ir ļoti bagāta un daudzveidīga.

Augsnes vides iemītnieki ir edafobionti.

Organisma vide.

Organismi, kas apdzīvo dzīvās būtnes, ir endobionti.

Ūdens dzīves vide. Visiem ūdens iemītniekiem, neskatoties uz dzīvesveida atšķirībām, ir jāpielāgojas viņu vides galvenajām iezīmēm. Šīs īpašības, pirmkārt, nosaka ūdens fizikālās īpašības: tā blīvums, siltumvadītspēja un spēja izšķīdināt sāļus un gāzes.

Ūdens blīvums nosaka tā nozīmīgo peldspējas spēku. Tas nozīmē, ka ūdenī tiek atvieglots organismu svars un kļūst iespējams pastāvīgi dzīvot ūdens stabā, nenogrimstot dzelmē. Daudzas sugas, pārsvarā mazas, kas nespēj ātri aktīvi peldēt, šķiet, lidinās ūdenī, atrodoties tajā suspendētā stāvoklī. Šādu mazu ūdens iemītnieku kolekciju sauc par planktonu. Planktona sastāvā ietilpst mikroskopiskas aļģes, mazi vēžveidīgie, zivju ikri un kāpuri, medūzas un daudzas citas sugas. Planktona organismus nes straumes, nespējot tām pretoties. Planktona klātbūtne ūdenī ļauj filtrēt uzturu, t.i., ar dažādu ierīču palīdzību izkāst ūdenī suspendētus mazus organismus un pārtikas daļiņas. Tas ir izstrādāts gan peldošiem, gan mazkustīgiem grunts dzīvniekiem, piemēram, jūras lilijām, mīdijām, austerēm un citiem. Mazkustīgs dzīvesveids ūdens iemītniekiem nebūtu iespējams, ja nebūtu planktona, un tas savukārt iespējams tikai pietiekami blīvā vidē.

Ūdens blīvums apgrūtina tajā aktīvu pārvietošanos, tāpēc ātri peldošiem dzīvniekiem, piemēram, zivīm, delfīniem, kalmāriem, jābūt ar spēcīgiem muskuļiem un racionālām ķermeņa formām. Pateicoties lielajam ūdens blīvumam, spiediens strauji palielinās līdz ar dziļumu. Dziļjūras iedzīvotāji spēj izturēt spiedienu, kas ir tūkstošiem reižu lielāks nekā uz sauszemes.

Gaisma ūdenī iekļūst tikai nelielā dziļumā, tāpēc augu organismi var pastāvēt tikai ūdens staba augšējos horizontos. Pat tīrākajās jūrās fotosintēze iespējama tikai 100-200 m dziļumā.Lielā dziļumā augu nav, un dziļjūras dzīvnieki dzīvo pilnīgā tumsā.

Temperatūras režīms ūdenstilpēs ir maigāks nekā uz sauszemes. Pateicoties ūdens augstajai siltumietilpībai, temperatūras svārstības tajā tiek izlīdzinātas, un ūdens iemītniekiem nav jāpielāgojas bargam sala vai četrdesmit grādu karstumam. Tikai karstajos avotos ūdens temperatūra var tuvoties vārīšanās temperatūrai.

Viena no ūdens iemītnieku dzīves grūtībām ir ierobežotais skābekļa daudzums. Tā šķīdība nav ļoti augsta, turklāt tā ievērojami samazinās, kad ūdens ir piesārņots vai uzkarsēts. Tāpēc rezervuāros dažreiz notiek sasalšana - iedzīvotāju masveida nāve skābekļa trūkuma dēļ, kas notiek dažādu iemeslu dēļ.

Ūdens organismiem ļoti svarīgs ir arī vides sāļu sastāvs. Jūras sugas nevar dzīvot saldūdeņos, un saldūdens sugas nevar dzīvot jūrās šūnu darbības traucējumu dēļ.

Dzīves vide zeme-gaiss. Šai videi ir atšķirīgs funkciju kopums. Tas parasti ir sarežģītāks un daudzveidīgāks nekā ūdens. Tajā ir daudz skābekļa, daudz gaismas, krasākas temperatūras izmaiņas laikā un telpā, daudz vājāki spiediena kritumi, bieži vien ir mitruma deficīts. Lai gan daudzas sugas var lidot, un mazus kukaiņus, zirnekļus, mikroorganismus, sēklas un augu sporas pārnēsā gaisa straumes, organismi barojas un vairojas uz zemes vai augu virsmas. Tik zema blīvuma vidē kā gaiss organismiem ir nepieciešams atbalsts. Tāpēc sauszemes augiem attīstās mehāniskie audi, un sauszemes dzīvniekiem iekšējais vai ārējais skelets ir izteiktāks nekā ūdens. Zemais gaisa blīvums atvieglo pārvietošanos tajā.

Gaiss ir slikts siltuma vadītājs. Tas atvieglo iespēju saglabāt organismu iekšienē radīto siltumu un uzturēt nemainīgu temperatūru siltasiņu dzīvniekiem. Pati siltasiņu attīstība kļuva iespējama sauszemes vidē. Mūsdienu ūdens zīdītāju - vaļu, delfīnu, valzirgu, roņu - senči kādreiz dzīvoja uz sauszemes.

Zemes iedzīvotājiem ir ļoti dažādi pielāgojumi, kas saistīti ar ūdens nodrošināšanu, īpaši sausos apstākļos. Augos tā ir spēcīga sakņu sistēma, ūdensnecaurlaidīgs slānis uz lapu un stublāju virsmas un spēja regulēt ūdens iztvaikošanu caur stomatiem. Dzīvniekiem tās ir arī dažādas ķermeņa un ādas uzbūves īpatnības, bet turklāt atbilstoša uzvedība veicina arī ūdens bilances saglabāšanu. Tie var, piemēram, migrēt uz dzirdināšanas vietām vai aktīvi izvairīties no īpaši sausiem apstākļiem. Daži dzīvnieki visu mūžu var nodzīvot ar sausu barību, piemēram, jerboas vai plaši pazīstamā drēbju kode. Šajā gadījumā ķermenim nepieciešamais ūdens rodas pārtikas sastāvdaļu oksidēšanās dēļ.

Sauszemes organismu dzīvē liela nozīme ir arī daudziem citiem vides faktoriem, piemēram, gaisa sastāvam, vējiem, zemes virsmas topogrāfijai. Īpaši svarīgi ir laikapstākļi un klimats. Zemes-gaisa vides iemītniekiem ir jāpielāgojas tās Zemes daļas klimatam, kurā viņi dzīvo, un jāiztur laikapstākļu mainīgums.

Augsne kā dzīves vide. Augsne ir plāns zemes virsmas slānis, ko apstrādā dzīvo būtņu darbība. Cietās daļiņas tiek caurstrāvotas augsnē ar porām un dobumiem, kas daļēji piepildīti ar ūdeni un daļēji ar gaisu, tāpēc augsnē var apdzīvot arī mazi ūdens organismi. Nelielu dobumu tilpums augsnē ir ļoti svarīga tās īpašība. Irdenās augsnēs tas var būt līdz 70%, bet blīvās augsnēs - aptuveni 20%. Šajās porās un dobumos vai uz cieto daļiņu virsmas dzīvo ļoti daudz dažādu mikroskopisku radījumu: baktērijas, sēnītes, vienšūņi, apaļtārpi, posmkāji. Lielāki dzīvnieki paši veido ejas augsnē. Visa augsne ir caurstrāvota ar augu saknēm. Augsnes dziļumu nosaka sakņu iespiešanās dziļums un ierakto dzīvnieku aktivitāte. Tas ir ne vairāk kā 1,5-2 m.

Gaiss augsnes dobumos vienmēr ir piesātināts ar ūdens tvaikiem, un tā sastāvs ir bagātināts ar oglekļa dioksīdu un noplicināts ar skābekli. Tādā veidā dzīvības apstākļi augsnē atgādina ūdens vidi. No otras puses, ūdens un gaisa attiecība augsnēs pastāvīgi mainās atkarībā no laika apstākļiem. Temperatūras svārstības ir ļoti asas virsmas tuvumā, bet ātri izlīdzinās ar dziļumu.

Augsnes vides galvenā iezīme ir pastāvīga organisko vielu piegāde, galvenokārt mirstošo augu sakņu un krītošo lapu dēļ. Tas ir vērtīgs enerģijas avots baktērijām, sēnītēm un daudziem dzīvniekiem, tāpēc augsne ir vispiesātinātākā vide ar dzīvību. Viņas slēptā pasaule ir ļoti bagāta un daudzveidīga.

Pēc dažādu sugu dzīvnieku un augu parādīšanās var saprast ne tikai to, kādā vidē tie dzīvo, bet arī to, kādu dzīvi tajā dzīvo.

Ja mums ir četrkājains ar augsti attīstītiem augšstilbu muskuļiem uz pakaļējām ekstremitātēm un daudz vājākiem uz priekšējām ekstremitātēm, kas arī ir saīsinātas, ar salīdzinoši īsu kaklu un garu asti, tad mēs varam droši teikt, ka šī ir zeme. džemperis, kas spēj veikt ātras un manevrējamas kustības, atklātu telpu iemītnieks. Šādi izskatās gan slavenie Austrālijas ķenguri, gan tuksneša Āzijas jerboas, un Āfrikas džemperi, un daudzi citi lecīgie zīdītāji - dažādu ordeņu pārstāvji, kas dzīvo dažādos kontinentos. Viņi dzīvo stepēs, prērijās, savannās - kur strauja kustība pa zemi ir galvenais glābiņš no plēsējiem. Garā aste kalpo kā balansētājs ātro pagriezienu laikā, pretējā gadījumā dzīvnieki zaudētu līdzsvaru.

Gurni ir spēcīgi attīstīti uz pakaļējām ekstremitātēm un lecošajiem kukaiņiem - siseņiem, sienāžiem, blusām, sīpolvabolēm.

Kompakts ķermenis ar īsu asti un īsām ekstremitātēm, no kurām priekšējās ir ļoti spēcīgas un izskatās kā lāpstiņa vai grābeklis, aklas acis, īss kakls un īss, it kā apgriezts kažoks vēsta, ka mums rok pazemes dzīvnieks. caurumi un galerijas. Tas var būt meža kurmis un stepes kurmja žurka, Austrālijas marsupial kurmis un daudzi citi zīdītāji, kuriem ir līdzīgs dzīvesveids.

Urbošie kukaiņi – lāčiem ir arī kompakts, drukns ķermenis un spēcīgas priekškājas, līdzīgas samazinātam buldozera kausam. Pēc izskata tie atgādina mazu molu.

Visām lidojošajām sugām ir izveidojušies plaši plakni – putniem, sikspārņiem, kukaiņiem spārni vai iztaisnojošas ādas krokas ķermeņa sānos, kā slīd lidojošām vāverēm vai ķirzakām.

Organismiem, kas nosēžas pasīvā lidojuma laikā ar gaisa straumēm, ir raksturīgi mazi izmēri un ļoti dažādas formas. Tomēr tiem visiem ir viena kopīga iezīme - spēcīga virsmas attīstība salīdzinājumā ar ķermeņa svaru. Tas tiek panākts dažādos veidos: garu matiņu, saru, dažādu ķermeņa izaugumu, tā pagarināšanas vai saplacināšanas un īpatnējā svara atvieglošanas dēļ. Šādi izskatās mazi kukaiņi un augu lidojošie augļi.

Ārējo līdzību, kas līdzīga dzīvesveida rezultātā rodas dažādu nesaistītu grupu un sugu pārstāvjiem, sauc par konverģenci.

Tas skar galvenokārt tos orgānus, kas tieši mijiedarbojas ar ārējo vidi, un ir daudz mazāk izteikti iekšējo sistēmu struktūrā - gremošanas, ekskrēcijas un nervu sistēmās.

Auga forma nosaka tā attiecību īpašības ar ārējo vidi, piemēram, veidu, kā tas iztur auksto sezonu. Kokiem un augstiem krūmiem ir garākie zari.

Vīteņauga forma - ar vāju stumbru, kas apvij citus augus, var būt gan koksnes, gan zālaugu sugās. Tajos ietilpst vīnogas, apiņi, pļavas vīteņaugi, tropiskie vīteņaugi. Liānai līdzīgi augi, apvijoties ap stāvus sugu stumbriem un kātiem, nes savas lapas un ziedus gaismā.

Līdzīgos klimatiskajos apstākļos dažādos kontinentos rodas līdzīgs ārējais veģetācijas izskats, kas sastāv no dažādām, bieži vien pilnīgi nesaistītām sugām.

Ārējo formu, kas atspoguļo mijiedarbības veidu ar vidi, sauc par sugas dzīvības formu. Dažādām sugām var būt līdzīga dzīvības forma, ja tās vada tuvu dzīvesveidu.

Dzīvības forma veidojas sugu laicīgās evolūcijas laikā. Tās sugas, kuras attīstās ar metamorfozi, dzīves cikla laikā dabiski maina savu dzīves formu. Salīdziniet, piemēram, kāpuru un pieaugušu tauriņu vai vardi un tās kurkuli. Daži augi var iegūt dažādas dzīvības formas atkarībā no augšanas apstākļiem. Piemēram, liepa vai putnu ķirsis var būt gan stāvs koks, gan krūms.

Augu un dzīvnieku kopienas ir stabilākas un pilnīgākas, ja tajās ir dažādu dzīvības formu pārstāvji. Tas nozīmē, ka šāda kopiena pilnīgāk izmanto vides resursus un tai ir daudzveidīgākas iekšējās saiknes.

Organismu dzīvības formu sastāvs kopienās kalpo kā indikators to vides īpašībām un tajā notiekošajām izmaiņām.

Lidmašīnu inženieri rūpīgi pēta dažādās lidojošo kukaiņu dzīvības formas. Tika izveidoti mašīnu modeļi ar plivināmu lidojumu, pēc Diptera un Hymenoptera kustības principa gaisā. Mūsdienu tehnoloģijās ir izstrādāti pastaigu mašīnas, kā arī roboti ar sviru un hidraulisko kustību, piemēram, dažādu dzīvības formu dzīvnieki. Šādas mašīnas spēj pārvietoties pa stāvām nogāzēm un bezceļiem.

Dzīve uz Zemes attīstījās regulāras dienas un nakts maiņas un gadalaiku maiņas apstākļos, pateicoties planētas rotācijai ap savu asi un ap Sauli. Ārējās vides ritms rada periodiskumu, tas ir, apstākļu atkārtošanos vairuma sugu dzīvē. Regulāri atkārtojas gan kritiskie, grūti pārdzīvojamie periodi, gan labvēlīgie.

Pielāgošanās periodiskām ārējās vides izmaiņām dzīvās būtnēs izpaužas ne tikai ar tiešu reakciju uz mainīgiem faktoriem, bet arī ar iedzimtu fiksētu iekšējo ritmu.

LEKCIJAS PLĀNS

1. Augsnes vispārīgās īpašības

2. Augsnes organiskās vielas

3. Mitrums un aerācija

4. Augsnes organismu ekoloģiskās grupas

1. Augsnes vispārīgās īpašības

Augsne ir jebkuras sauszemes ekoloģiskās sistēmas svarīgākā sastāvdaļa, uz kuras pamata veidojas augu sabiedrības, kas savukārt veido pamatu visu pārējo organismu barības ķēdēm, kas veido Zemes ekoloģiskās sistēmas, tās biosfēru. Cilvēki šeit nav izņēmums: jebkuras cilvēku sabiedrības labklājību nosaka zemes resursu pieejamība un stāvoklis, augsnes auglība.

Tikmēr vēsturiskajā laikā uz mūsu planētas ir zaudēti līdz 20 miljoniem km 2 lauksaimniecības zemes. Uz katru Zemes iedzīvotāju mūsdienās ir vidēji tikai 0,35- 0,37 ha , savukārt 70. gados šī vērtība bija 0,45- 0,50 ha . Ja pašreizējā situācija nemainīsies, tad gadsimta laikā ar šādu zaudējumu tempu lauksaimniecībai piemērotās zemes kopējā platība samazināsies no 3,2 līdz 1 miljardam hektāru.

V.V. Dokučajevs identificēja 5 galvenos augsni veidojošos faktorus:

1. klimats;

2. mātes iezis (ģeoloģiskā bāze);

3. topogrāfija (reljefs);

4. dzīvie organismi;

5. laiks.

Pašlaik citu augsnes veidošanās faktoru var saukt par cilvēka darbību.

Augsnes veidošanās sākas ar primāro sukcesiju, kas izpaužas fizikālā un ķīmiskā laikapstākļos, izraisot sākotnējo iežu, piemēram, bazaltu, gneisu, granītu, kaļķakmeņu, smilšakmeņu un slānekļa, virsmas atslābināšanos. Šo laika apstākļu slāni pakāpeniski kolonizē mikroorganismi un ķērpji, kas pārveido substrātu un bagātina to ar organiskām vielām. Ķērpju darbības rezultātā primārajā augsnē uzkrājas svarīgākie augu uztura elementi, piemēram, fosfors, kalcijs, kālijs un citi. Augi tagad var apmesties uz šīs primārās augsnes un veidot augu kopienas, kas nosaka biogeocenozes seju.

Pakāpeniski augsnes veidošanās procesā tiek iesaistīti dziļāki zemes slāņi. Tāpēc lielākajai daļai augšņu ir vairāk vai mazāk izteikts slāņveida profils, kas sadalīts augsnes horizontos. Augsnē nogulsnējas augsnes organismu komplekss - edaphone : baktērijas, sēnītes, kukaiņi, tārpi un dzīvnieki. Edafons un augi ir iesaistīti augsnes detrīta veidošanā, ko caur savu ķermeni izlaiž detritofāgi – tārpi un kukaiņu kāpuri.

Piemēram, sliekas uz vienu hektāru zemes gadā pārstrādā apmēram 50 tonnas augsnes.

Augu detrīta sadalīšanās laikā veidojas humusvielas - vājas organiskās humusskābes un fulvoskābes - augsnes humusa pamats. Tā saturs nodrošina augsnes struktūru un minerālo barības vielu pieejamību augiem. Ar trūdvielām bagātā slāņa biezums nosaka augsnes auglību.

Augsnes sastāvs ietver 4 svarīgas struktūras sastāvdaļas:

1. minerālu bāze (50-60% no kopējā augsnes sastāva);

2. organiskās vielas (līdz 10%);

3. gaiss (15-20%);

4. ūdens (25-35%).

Minerālu bāze- neorganiska sastāvdaļa, kas veidojas no pamatieža tā laika apstākļu ietekmē. Minerālu fragmenti ir dažāda izmēra (no laukakmeņiem līdz smilšu graudiņiem un mazākajām māla daļiņām). Tas ir augsnes skeleta materiāls. Tas ir sadalīts koloidālās daļiņās (mazāk par 1 mikronu), smalkā augsnē (mazāk nekā 2 mm) un lielos fragmentos. Augsnes mehāniskās un ķīmiskās īpašības nosaka sīkas daļiņas.

Augsnes struktūru nosaka relatīvais smilšu un māla saturs tajā. Augu augšanai vislabvēlīgākā ir augsne, kas vienādos daudzumos satur smiltis un mālu.

Augsnē, kā likums, izšķir 3 galvenos horizontus, kas atšķiras pēc mehāniskajām un ķīmiskajām īpašībām:

1. Augšējais humusa akumulācijas horizonts (A), kurā tiek uzkrāta un pārveidota organiskā viela un no kuras daļa savienojumu tiek novadīta ar mazgāšanas ūdeni.

2. Izskalošanās horizonts vai iluviāls (B), kur no augšas izskalotās vielas tiek nogulsnētas un pārveidotas.

3. vecāku roks vai horizonts (C), materiāls, kas tiek pārvērsts augsnē.

Katrā slānī tiek izdalīti vairāk daļēju horizontu, kas atšķiras pēc to īpašībām.

Augsnes kā ekoloģiskas vides galvenās īpašības ir tās fizikālā struktūra, mehāniskais un ķīmiskais sastāvs, skābums, redoks apstākļi, organisko vielu saturs, aerācija, mitrumspēja un mitruma saturs. Dažādas šo īpašību kombinācijas veido daudzas augsnes šķirnes. Uz Zemes piecas augsņu tipoloģiskās grupas ieņem vadošo pozīciju izplatības ziņā:

1. galvenokārt mitru tropu un subtropu augsnes sarkanās augsnes un želtozems , ko raksturo minerālu sastāva bagātība un augsta organisko vielu mobilitāte;

2. auglīgas savannu un stepju augsnes - melna augsne, kastanis un brūns augsnes ar spēcīgu humusa slāni;

3. nabadzīgas un ārkārtīgi nestabilas tuksnešu un pustuksnešu augsnes, kas pieder pie dažādām klimatiskajām zonām;

4. salīdzinoši nabadzīgas mērenas joslas mežu augsnes - podzolisks, velēnu-podzolisks, brūns un pelēkās meža augsnes ;

5. mūžīgā sasaluma augsnes, parasti plānas, podzoliskas, purvs , gley , noplicināts ar minerālsāļiem ar vāji attīstītu humusa slāni.

Upju krastos ir palieņu augsnes;

Sāļās augsnes ir atsevišķa grupa: sāls purvi, sāļi un utt. kas veido 25% augsnes.

Sāls purvi - augsnes, kas pastāvīgi stipri samitrinātas ar sāļiem ūdeņiem līdz pat virsmai, piemēram, ap rūgtensāļiem ezeriem. Vasarā sāļu purvu virsma izžūst, pārklājoties ar sāls garozu.

Rīsi. Sāls šķīdums

Sāls laiza - virsma nav sāļaina, augšējais slānis ir izskalots, bez struktūras. Apakšējie horizonti ir sablīvēti, piesātināti ar nātrija joniem, žāvējot, tie saplaisā pīlāros un blokos. Ūdens režīms ir nestabils - pavasarī - mitruma stagnācija, vasarā - spēcīga izžūšana.

2. Augsnes organiskās vielas

Katrs augsnes veids atbilst noteiktai florai, faunai un baktēriju kombinācijai - edaphon. Mirstoši vai miruši organismi uzkrājas uz virsmas un augsnes iekšienē, veidojot augsnes organiskās vielas, ko sauc humusu . Humifikācijas process sākas ar organiskās masas iznīcināšanu un sasmalcināšanu, ko veic mugurkaulnieki, un pēc tam to pārveido sēnītes un baktērijas. Pie šādiem dzīvniekiem pieder fitofāgi kas barojas ar dzīvo augu audiem, saprofāgi , patērē mirušās augu vielas, nekrofāgi barošana ar dzīvnieku līķiem, koprofāgi dzīvnieku ekskrementu iznīcināšana. Visi no tiem veido sarežģītu sistēmu, ko sauc saprofils dzīvnieku komplekss .

Humuss atšķiras pēc to veidojošo elementu veida, formas un rakstura, kas ir sadalīti humusīns un bez humusa vielas. Nehumusvielas veidojas no savienojumiem, kas atrodami augu un dzīvnieku audos, piemēram, olbaltumvielās un ogļhidrātos. Šīm vielām sadaloties, izdalās oglekļa dioksīds, ūdens, amonjaks. Saražotā enerģija tiek izmantota augsnes organismi. Šajā gadījumā notiek pilnīga barības vielu mineralizācija. Humusvielas mikroorganismu dzīvībai svarīgās aktivitātes rezultātā tiek pārstrādātas jaunos, parasti lielmolekulāros savienojumos - humīnskābes vai fulvoskābes .

Humusu iedala barības vielu, kas ir viegli pārstrādājama un kalpo par barības avotu mikroorganismiem, un ilgtspējīgā, kas veic fizikālās un ķīmiskās funkcijas, kontrolējot barības vielu līdzsvaru, ūdens un gaisa daudzumu augsnē. Humuss cieši salīmē augsnes minerālās daļiņas, uzlabojot tās struktūru. Augsnes struktūra ir atkarīga arī no kalcija savienojumu daudzuma. Izšķir šādas augsnes struktūras:

– miltu,

– pulverveida,

– graudains

– riekstu,

– kunkuļains

– mālaina.

Humusa tumšā krāsa veicina labāku augsnes sasilšanu, bet tā augstā mitruma spēja - ūdens aizturi augsnē.

Augsnes galvenā īpašība ir tās auglība, t.i. spēja nodrošināt augus ar ūdeni, minerālsāļiem, gaisu. Humusa slāņa biezums nosaka augsnes auglību.

3. Mitrums un aerācija

Augsnes ūdeni iedala:

– gravitācijas

– higroskopisks,

– kapilārs

– tvaiks

Gravitācijas ūdens - mobilais, ir galvenais mobilā ūdens veids, aizpilda plašas spraugas starp augsnes daļiņām, gravitācijas ietekmē sūcas lejup, līdz sasniedz gruntsūdeņus. Augi to viegli absorbē.

Higroskopisko ūdeni augsnē notur ūdeņraža saites ap atsevišķām koloidālām daļiņām plānas, spēcīgas savienotas plēves veidā. Tas izdalās tikai 105 - 110 o C temperatūrā un augiem praktiski nav pieejams. Higroskopiskā ūdens daudzums ir atkarīgs no koloidālo daļiņu satura augsnē. Māla augsnēs tas ir līdz 15%, smilšainās augsnēs - 5%.

Higroskopiskā ūdens daudzumam uzkrājoties, tas pāriet kapilārā ūdenī, ko augsnē notur virsmas spraiguma spēki. Kapilārais ūdens viegli paceļas uz virsmas caur porām no gruntsūdeņiem, viegli iztvaiko un brīvi uzsūcas augos.

Tvaikojošais mitrums aizņem visas bezūdens poras.

Notiek pastāvīga augsnes, grunts un virszemes ūdeņu apmaiņa, mainot tās intensitāti un virzienu atkarībā no klimata un gadalaikiem.

Visas poras, kurās nav mitruma, ir piepildītas ar gaisu. Vieglās (smilšainās) augsnēs aerācija ir labāka nekā smagās (mālainās) augsnēs. Gaisa režīms un mitruma režīms ir saistīti ar nokrišņu daudzumu.

4. Augsnes organismu ekoloģiskās grupas

Vidēji augsnē ir 2-3 kg/m 2 dzīvo augu un dzīvnieku jeb 20-30 t/ha. Tajā pašā laikā mērenajā joslā augu saknes ir 15 t/ha, kukaiņi 1 t, sliekas - 500 kg, nematodes - 50 kg, vēžveidīgie - 40 kg, gliemeži, gliemeži - 20 kg, čūskas, grauzēji - 20 gk , baktērijas - 3 t, sēnītes - 3 t, aktinomicīti - 1,5t, vienšūņi - 100kg, aļģes - 100kg.

Augsnes neviendabīgums noved pie tā, ka dažādiem organismiem tā darbojas kā atšķirīga vide. Atbilstoši savienojuma pakāpei ar augsni kā biotopu dzīvnieki sagrupēti 3 grupās:

1. Ģeobionts – dzīvnieki, kas pastāvīgi dzīvo augsnē (sliekas, primārie kukaiņi bez spārniem).

2. ģeofili – dzīvnieki, kuru cikla daļa obligāti notiek augsnē (vairums kukaiņu: siseņi, vairākas vaboles, simtkāju odi).

3. ģeoksēni – dzīvnieki, kas laiku pa laikam apmeklē augsni, lai meklētu pagaidu patvērumu vai patvērumu (prusaki, daudzi hemiptera, vaboles, grauzēji un citi zīdītāji).

Atkarībā no augsnes lieluma iedzīvotājus var iedalīt šādās grupās.

1. Mikrobiotips , mikrobiota - augsnes mikroorganismi, galvenā saite detrīta ķēdē, starpposma saikne starp augu atliekām un augsnes dzīvniekiem. Tās ir zaļās, zilaļģes, baktērijas, sēnītes, vienšūņi. Augsne viņiem ir mikrorezervuāru sistēma. Viņi dzīvo augsnes porās. Spēj paciest sasalstošu augsni.

3. Makrobiotips , makrobiota - lieli augsnes dzīvnieki, līdz 20 mm lieli (kukaiņu kāpuri, simtkāji, sliekas utt.). augsne viņiem ir blīva vide, kas nodrošina spēcīgu mehānisko pretestību, pārvietojoties. Tie pārvietojas augsnē, paplašinot dabiskās akas, atdalot augsnes daļiņas vai rokot jaunas ejas. Šajā sakarā viņi izstrādāja pielāgojumus rakšanai. Bieži vien ir specializēti elpošanas orgāni. Viņi arī elpo caur ķermeņa daļu. Ziemā un sausajā periodā tie pārvietojas uz dziļiem augsnes slāņiem.

4. Megabiotips , megabiota - lielie ķirbji, galvenokārt zīdītāji. Daudzi no viņiem visu savu dzīvi pavada augsnē (zelta kurmji, kurmju spieķi, zokors, Eirāzijas kurmji, Austrālijas marsupiālie kurmji, kurmju žurkas utt.). Viņi augsnē ieliek caurumu, eju sistēmu. Viņiem ir mazattīstītas acis, kompakts, vaļīgs ķermenis ar īsu kaklu, īss biezs kažoks, spēcīgas kompaktas ekstremitātes, urbtas ekstremitātes, spēcīgi nagi.

5. Caurumu iemītnieki - āpši, murkšķi, zemes vāveres, jerboas uc Tie barojas uz virsmas, vairojas, guļ, atpūšas, guļ un bēg no briesmām augsnes urvos. Uzbūve ir raksturīga sauszemes, tomēr tiem ir urbumu pielāgojumi - spēcīgi nagi, spēcīgi muskuļi uz priekškām, šaura galva, mazas auss.

6. Psammofili - smilšu iemītnieki. Viņiem ir īpatnējas ekstremitātes, bieži vien “slēpes” formā, klātas ar gariem matiem, ragiem izaugumiem (plānas nagainās zemes vāveres, cekulainais jerboa).

7. Galofili - sāļu augsņu iedzīvotāji. Viņiem ir pielāgojumi aizsardzībai pret lieko sāļu daudzumu: blīvi vāki, ierīces sāļu izvadīšanai no ķermeņa (tuksneša vaboļu kāpuri).

8. Augus iedala grupās atkarībā no augsnes auglības prasībām.

9. Eitotrofisks vai eitrofisks - aug auglīgās augsnēs.

10. Mezotrofisks – mazāk prasīgas augsnes.

11. Oligotrofisks – apmierināts neliels daudzums uzturvielu.

12. Atkarībā no augu prasības pret atsevišķiem augsnes mikroelementiem izšķir šādas grupas.

13. Nitrofīli - prasīgi pēc slāpekļa klātbūtnes augsnē, tie nosēžas tur, kur ir papildu slāpekļa avoti - attīrīšanas augi (avenes, apiņi, sārņi), atkritumi (nātru amarants, lietussargu augi), ganību augi.

14. Kalciofili - prasīga pret kalcija klātbūtni augsnē, apmesties uz karbonātiskām augsnēm (dāmu tupele, Sibīrijas lapegle, dižskābardis, osis).

15. kalcija fobi - augi, kas izvairās no augsnēm ar augstu kalcija saturu (sfagnu sūnas, purvi, virši, kārpains bērzs, kastaņi).

16. Atkarībā no augsnes pH prasībām visus augus iedala 3 grupās.

17. acidofīli - augi, kas dod priekšroku skābām augsnēm (viri, baltbārdaini, skābenes, mazie skābenes).

18. Bazifili - augi, kas dod priekšroku sārmainām augsnēm (māllēpe, lauka sinepes).

19. Neitrofīli - augi, kas dod priekšroku neitrālām augsnēm (pļavas lapsaste, pļavas auzene).

Tiek saukti augi, kas aug sāļās augsnēs halofīti ( Eiropas soleros, sarsazāns) un augi, kas nevar izturēt pārmērīgu sāļumu - glikofīti . Halofītiem ir augsts osmotiskais spiediens, kas ļauj izmantot augsnes šķīdumus, tie spēj izdalīt liekos sāļus caur lapām vai uzkrāt tos savā ķermenī.

Tiek saukti augi, kas pielāgoti irdenām smiltīm psammofīti . Tie spēj veidot nejaušas saknes, kad tās ir pārklātas ar smiltīm, uz saknēm veidojas nejauši pumpuri, kad tie tiek pakļauti, bieži vien ar augstu dzinumu augšanas ātrumu, lidojošām sēklām, spēcīgiem vākiem, ir gaisa kameras, izpletņi, propelleri - ierīces neaizmigt ar smiltīm. Reizēm vesels augs spēj atrauties no zemes, nokalst un kopā ar sēklām vēja aiznest uz citu vietu. Stādi ātri dīgst, strīdoties ar kāpu. Ir pielāgojumi sausuma tolerancei - sakņu vāki, sakņu aizbāžņi, spēcīga sānu sakņu attīstība, bezlapu dzinumi, kseromorfa lapotne.

Tiek saukti augi, kas aug kūdras purvos oksilofīti . Tie ir pielāgoti augstam augsnes skābumam, spēcīgam mitrumam, anaerobiem apstākļiem (ledum, sundew, dzērvenes).

Augi, kas dzīvo uz akmeņiem, akmeņiem, segums pieder pie litofītiem. Parasti tie ir pirmie iemītnieki uz akmeņainām virsmām: autotrofas aļģes, zvīņu ķērpji, lapu ķērpji, sūnas, litofīti no augstākajiem augiem. Tos sauc par šķēluma augiem - chasmophytes . Piemēram, saksifrage, kadiķis, priede.

Augsnes vide ieņem starpstāvokli starp ūdens un zemes-gaisa vidi. Temperatūras režīms, zems skābekļa saturs, mitruma piesātinājums, ievērojama daudzuma sāļu un organisko vielu klātbūtne tuvina augsni ūdens videi. Un krasas temperatūras režīma izmaiņas, izžūšana, piesātinājums ar gaisu, ieskaitot skābekli, tuvina augsni dzīvības zemes-gaisa videi.

Augsne ir irdens virszemes zemes slānis, kas ir minerālvielu maisījums, kas iegūts, iežu sabrukšanas rezultātā fizikālu un ķīmisku faktoru ietekmē, un speciālām organiskām vielām, kas rodas, sadaloties augu un dzīvnieku atliekām bioloģisko aģentu ietekmē. Augsnes virsējos slāņos, kur nonāk svaigākā atmirusi organiskā viela, mīt daudzi destruktīvi organismi - baktērijas, sēnītes, tārpi, mazākie posmkāji u.c. To darbība nodrošina augsnes attīstību no augšas, savukārt fizikālā un ķīmiskā iznīcināšana. pamatiežu daļa veicina augsnes veidošanos no apakšas.

Augsne kā dzīves vide izceļas ar vairākām pazīmēm: augsts blīvums, gaismas trūkums, samazināta temperatūras svārstību amplitūda, skābekļa trūkums, salīdzinoši augsts oglekļa dioksīda saturs. Turklāt augsnei ir raksturīga irdena (poraina) substrāta struktūra. Esošie dobumi ir piepildīti ar gāzu un ūdens šķīdumu maisījumu, kas nosaka ārkārtīgi dažādus apstākļus daudzu organismu dzīvībai. Vidēji ir vairāk nekā 100 miljardu vienšūņu šūnu, miljoniem rotiferu un tardigradu, desmitiem miljonu nematožu, simtiem tūkstošu posmkāju, desmitiem un simtiem slieku, gliemju un citu bezmugurkaulnieku, simtiem miljonu baktēriju, mikroskopisku sēņu. (aktinomicīti), aļģes un citi mikroorganismi. Visa augsnes populācija - edafobionti (edaphobius, no grieķu valodas edaphos - augsne, bios - dzīvība) mijiedarbojas savā starpā, veidojot sava veida biocenotisku kompleksu, aktīvi iesaistoties pašas augsnes dzīves vides veidošanā un nodrošinot tās auglību. Sugas, kas apdzīvo augsnes dzīves vidi, tiek sauktas arī par pedobiontiem (no grieķu payos - bērns, t.i., savā attīstībā iziet cauri kāpuru stadijai).

Edafobija pārstāvji evolūcijas procesā attīstīja savdabīgas anatomiskas un morfoloģiskas iezīmes. Piemēram, dzīvniekiem ir valka ķermeņa forma, mazs izmērs, relatīvi stiprs apvalks, ādas elpošana, acu samazināšana, bezkrāsains apvalks, saprofagija (spēja baroties ar citu organismu atliekām). Turklāt kopā ar aerobitāti plaši pārstāvēta ir anaerobitāte (spēja pastāvēt, ja nav brīva skābekļa).

Svarīgs posms biosfēras attīstībā bija tādas tās daļas kā augsnes segas rašanās. Veidojoties pietiekami attīstītam augsnes segumam, biosfēra kļūst par neatņemamu pilnīgu sistēmu, kuras visas daļas ir cieši savstarpēji saistītas un atkarīgas viena no otras.

Augsne ir irdens, plāns zemes virsmas slānis, kas saskaras ar gaisu. Neskatoties uz nenozīmīgo biezumu, šim Zemes apvalkam ir izšķiroša nozīme dzīvības izplatībā. Augsne nav tikai ciets ķermenis, tāpat kā lielākā daļa litosfēras iežu, bet gan sarežģīta trīsfāžu sistēma, kurā cietās daļiņas ieskauj gaiss un ūdens. Tas ir caurstrāvots ar dobumiem, kas piepildīti ar gāzu un ūdens šķīdumu maisījumu, un tāpēc tajā veidojas ārkārtīgi daudzveidīgi apstākļi, kas ir labvēlīgi daudzu mikro- un makroorganismu dzīvībai.

Augsnē temperatūras svārstības tiek izlīdzinātas, salīdzinot ar gaisa virskārtu, un gruntsūdeņu klātbūtne un nokrišņu iekļūšana veido mitruma rezerves un nodrošina mitruma režīmu starpposmā starp ūdens un sauszemes vidi. Augsnē koncentrējas organisko un minerālvielu rezerves, ko piegādā mirstoša veģetācija un dzīvnieku līķi. Tas viss nosaka augsto piesātinājumu ar dzīvību.

Sauszemes augu sakņu sistēmas ir koncentrētas augsnē. Vidēji ir vairāk nekā 100 miljardu vienšūņu šūnu, miljoniem rotiferu un tardigradu, desmitiem miljonu nematožu, desmitiem un simtiem tūkstošu ērču un atsperastes, tūkstošiem citu posmkāju, desmitiem tūkstošu enhitreīdu, desmitiem un simtiem sliekas, mīkstmieši un citi uz 1 m 2 augsnes slāņa.bezmugurkaulnieki. Turklāt 1 cm 2 augsnes satur desmitiem un simtiem miljonu baktēriju, mikroskopisku sēņu, aktinomicītu un citu mikroorganismu. Apgaismotajos virsmas slāņos simtiem tūkstošu zaļo, dzeltenzaļo, kramaļģu un zilaļģu fotosintēzes šūnu dzīvo katrā gramā. Dzīvie organismi ir tikpat raksturīgi augsnei kā tās nedzīvās sastāvdaļas. Tāpēc V. I. Vernadskis augsni attiecināja uz bioinertajiem dabas ķermeņiem, uzsverot tās piesātinājumu ar dzīvību un nesaraujamo saistību ar to.

Apstākļu neviendabīgums augsnē visspilgtāk izpaužas vertikālā virzienā. Līdz ar dziļumu krasi mainās vairāki svarīgākie vides faktori, kas ietekmē augsnes iedzīvotāju dzīvi. Pirmkārt, tas attiecas uz augsnes struktūru.

Galvenie augsnes struktūras elementi ir: minerālā bāze, organiskās vielas, gaiss un ūdens.

Minerālbāze (skelets) (50-60% no kopējās augsnes) ir neorganiska viela, kas veidojas kalnu (sākotnējā, augsni veidojošā) iežu rezultātā tā laika apstākļu ietekmē. Skeleta daļiņu izmēri: no laukakmeņiem un akmeņiem līdz mazākajiem smilšu un dūņu daļiņu graudiņiem. Augsņu fizikāli ķīmiskās īpašības galvenokārt nosaka sākotnējo iežu sastāvs.

Augsnes caurlaidība un porainība, kas nodrošina gan ūdens, gan gaisa cirkulāciju, ir atkarīga no māla un smilšu attiecības augsnē, šķembu lieluma. Mērenā klimatā ideāli, ja augsni veido vienāds daudzums māla un smilšu, t.i. pārstāv smilšmālu. Šajā gadījumā augsnēm nedraud ne ūdens aizsērēšana, ne izžūšana. Abi ir vienlīdz kaitīgi gan augiem, gan dzīvniekiem.

Organiskās vielas - līdz 10% no augsnes, veidojas no atmirušās biomasas (augu masa - lapu, zaru un sakņu pakaiši, nokaltušie stumbri, zāles lupatas, beigtu dzīvnieku organismi), sasmalcina un mikroorganismu ietekmē pārstrādā augsnes humusā. dzīvnieku un augu grupas. Vienkāršākos elementus, kas veidojas organisko vielu sadalīšanās rezultātā, augi atkal asimilē un iesaistās bioloģiskajā ciklā.

Gaiss (15-25%) augsnē atrodas dobumos – porās, starp organiskajām un minerālajām daļiņām. Ja nav (smagas māla augsnes) vai poras piepildās ar ūdeni (plūdu laikā, mūžīgā sasaluma atkausēšanas laikā), pasliktinās aerācija augsnē un veidojas anaerobie apstākļi. Šādos apstākļos tiek kavēti skābekli patērējošo organismu – aerobu – fizioloģiskie procesi, lēna notiek organisko vielu sadalīšanās. Pamazām uzkrājoties, veidojas kūdra. Lielas kūdras rezerves ir raksturīgas purviem, purvainiem mežiem un tundras kopienām. Kūdras uzkrāšanās īpaši izteikta ir ziemeļu rajonos, kur aukstums un augšņu aizsērēšana savstarpēji nosaka un papildina viens otru.

Ūdeni (25-30%) augsnē pārstāv 4 veidi: gravitācijas, higroskopisks (saistīts), kapilārs un tvaiks.

Gravitācijas - kustīgs ūdens, aizņem plašas spraugas starp augsnes daļiņām, sūcas zem sava svara līdz gruntsūdens līmenim. Viegli uzsūcas augos.

Higroskopisks vai saistīts - tiek adsorbēts ap augsnes koloidālajām daļiņām (māls, kvarcs) un tiek saglabāts plānas plēves veidā ūdeņraža saišu dēļ. Tas no tiem izdalās augstā temperatūrā (102-105°C). Tas nav pieejams augiem, neiztvaiko. Māla augsnēs šāds ūdens ir līdz 15%, smilšainās augsnēs - 5%.

Kapilārs - virsmas spraiguma dēļ tiek turēts ap augsnes daļiņām. Caur šaurām porām un kanāliem - kapilāriem tas paceļas no gruntsūdens līmeņa vai novirzās no dobumiem ar gravitācijas ūdeni. Labāk aiztur māla augsnēs, viegli iztvaiko. Augi to viegli absorbē.

Tvaikojošs - aizņem visas poras, kas ir brīvas no ūdens. Vispirms iztvaiko.

Notiek pastāvīga virszemes augsnes un pazemes ūdeņu apmaiņa, kā kopējā ūdens cikla saikne dabā, mainot ātrumu un virzienu atkarībā no gadalaika un laika apstākļiem.

Augsnes struktūra ir neviendabīga gan horizontāli, gan vertikāli. Augsņu horizontālā neviendabīgums atspoguļo augsni veidojošo iežu sadalījuma, atrašanās vietas reljefā un klimata īpatnību neviendabīgumu un atbilst veģetācijas seguma sadalījumam visā teritorijā. Katrai šādai neviendabībai (augsnes tipam) ir raksturīga sava vertikālā neviendabība jeb augsnes profils, kas veidojas ūdens, organisko un minerālvielu vertikālās migrācijas rezultātā. Šis profils ir slāņu jeb horizontu kolekcija. Visi augsnes veidošanās procesi norit profilā, obligāti ņemot vērā tā sadalīšanu horizontos.

Dabā praktiski nav tādu situāciju, kad kāda atsevišķa augsne ar telpā nemainīgām īpašībām stieptos daudzus kilometrus. Tajā pašā laikā atšķirības augsnēs ir saistītas ar augsnes veidošanās faktoru atšķirībām. Regulāru augšņu telpisko sadalījumu nelielās platībās sauc par augsnes seguma struktūru (SCC). SPP sākotnējā vienība ir elementārā augsnes platība (EPA) - augsnes veidojums, kurā nav augsnes ģeogrāfisko robežu. ESA, kas mainās telpā un zināmā mērā ģenētiski saistītas, veido augsnes kombinācijas.

Pēc saiknes pakāpes ar vidi edafonā izšķir trīs grupas:

Ģeobionti ir pastāvīgi augsnes iemītnieki (sliekas (Lymbricidae), daudzi primārie bezspārnu kukaiņi (Apterigota)), no zīdītājiem, kurmjiem, kurmju žurkām.

Ģeofīli ir dzīvnieki, kuru attīstības cikla daļa notiek citā vidē, bet daļa - augsnē. Tie ir lielākā daļa lidojošo kukaiņu (siseņi, vaboles, simtkāju odi, lāči, daudzi tauriņi). Daži iet cauri kāpuru fāzei augsnē, bet citi iet cauri kucēniem.

Geoxens ir dzīvnieki, kas laiku pa laikam apmeklē augsni kā segumu vai pajumti. Tajos ietilpst visi zīdītāji, kas dzīvo urvos, daudzi kukaiņi (prusaki (Blattodea), hemipterāni (Hemiptera), dažas vaboļu sugas).

Īpaša grupa ir psammofīti un psammofīli (marmorvaboles, skudru lauvas); pielāgota irdenām smiltīm tuksnešos. Pielāgošanās dzīvei mobilā, sausā vidē augos (saksa, smilšu akācija, smilšu auzene u.c.): nejaušas saknes, snaudoši pumpuri uz saknēm. Pirmie sāk augt, kad tie ir pārklāti ar smiltīm, otrie, kad

smilšu pūšana. No smilšu dreifēšanas tos glābj strauja augšana, lapu samazināšanās. Augļiem raksturīga nepastāvība, atsperīgums. Sakņu smilšaini pārklājumi, mizas aizkorķēšana un spēcīgi attīstītas saknes pasargā no sausuma. Dzīvnieku pielāgošanās dzīvei mobilā, sausā vidē (norādīts iepriekš, kur tika ņemti vērā termiskie un mitrie apstākļi): viņi iegūst smiltis - izstumj tās ar ķermeni. Ieraktos dzīvniekos ķepas-slēpes - ar izaugumiem, ar apmatojumu.

Augsne ir starpvide starp ūdeni (temperatūras apstākļi, zems skābekļa saturs, piesātinājums ar ūdens tvaikiem, ūdens un sāļu klātbūtne tajā) un gaisu (gaisa dobumi, pēkšņas mitruma un temperatūras izmaiņas augšējos slāņos). Daudziem posmkājiem augsne bija vide, caur kuru tie varēja pāriet no ūdens uz sauszemes dzīvesveidu.

Galvenie augsnes īpašību rādītāji, kas atspoguļo tās spēju būt par dzīvotni dzīviem organismiem, ir hidrotermiskais režīms un aerācija. Vai mitrums, temperatūra un augsnes struktūra. Visi trīs rādītāji ir cieši saistīti. Palielinoties mitrumam, palielinās siltumvadītspēja un pasliktinās augsnes aerācija. Jo augstāka temperatūra, jo vairāk notiek iztvaikošana. Augšņu fiziskā un fizioloģiskā sausuma jēdzieni ir tieši saistīti ar šiem rādītājiem.

Fiziskais sausums ir izplatīta parādība atmosfēras sausuma laikā, jo krasi samazinās ūdens padeve ilgstošas ​​nokrišņu trūkuma dēļ.

Primorijā šādi periodi ir raksturīgi vēlam pavasarim un ir īpaši izteikti dienvidu atsegumu nogāzēs. Turklāt ar vienādu stāvokli reljefā un citos līdzīgos augšanas apstākļos, jo labāk attīstās veģetācijas sega, jo ātrāk iestājas fiziskā sausuma stāvoklis.

Fizioloģiskais sausums ir sarežģītāka parādība, to izraisa nelabvēlīgi vides apstākļi. Tas sastāv no ūdens fizioloģiskās nepieejamības ar pietiekamu un pat pārmērīgu tā daudzumu augsnē. Parasti ūdens kļūst fizioloģiski nepieejams pie zemām temperatūrām, augsta augsnes sāļuma vai skābuma, toksisku vielu klātbūtnes un skābekļa trūkuma. Tajā pašā laikā ūdenī šķīstošās barības vielas, piemēram, fosfors, sērs, kalcijs, kālijs utt., kļūst nepieejamas.

Augsnes aukstuma un tā izraisītā ūdens aizsērēšanas un augstā skābuma dēļ lielas ūdens un minerālsāļu rezerves daudzās tundras un ziemeļu taigas mežu ekosistēmās ir fizioloģiski nepieejamas pašu sakņu augiem. Tas izskaidro spēcīgo augstāko augu nomākšanu tajos un ķērpju un sūnu, īpaši sfagnu, plašo izplatību.

Viens no svarīgiem pielāgojumiem skarbajiem apstākļiem edasfērā ir mikorizas uzturs. Gandrīz visi koki ir saistīti ar mikorizas sēnēm. Katram koku veidam ir savs mikorizu veidojošs sēņu veids. Sakarā ar mikorizu palielinās sakņu sistēmu aktīvā virsma, un sēnītes izdalījumi no augstāko augu saknēm viegli uzsūcas.

Kā norāda V.V. Dokučajevs "... Augsnes zonas ir arī dabas vēsturiskās zonas: šeit ir acīmredzama visciešākā saikne starp klimatu, augsni, dzīvnieku un augu organismiem ...". Tas ir skaidri redzams augsnes seguma piemērā meža apgabalos Tālo Austrumu ziemeļos un dienvidos.

Tālo Austrumu augsnēm raksturīga iezīme, kas veidojas zem musonu, t.i. ļoti mitrs klimats, ir spēcīga elementu izskalošanās no eluviālā horizonta. Bet reģiona ziemeļu un dienvidu reģionos šis process nav vienāds biotopu atšķirīgās siltumapgādes dēļ. Augsnes veidošanās Tālajos Ziemeļos notiek īsas augšanas sezonas (ne vairāk kā 120 dienas) un plaši izplatīta mūžīgā sasaluma apstākļos. Siltuma trūkumu bieži pavada augsnes aizsērēšana, zema augsni veidojošo iežu ķīmiskā aktivitāte laikapstākļos un lēna organisko vielu sadalīšanās. Augsnes mikroorganismu dzīvībai svarīgā darbība tiek stipri nomākta, un tiek kavēta augu sakņu barības vielu asimilācija. Rezultātā ziemeļu cenozēm ir raksturīga zema ražība - koksnes rezerves galvenajos lapegļu mežu veidos nepārsniedz 150 m 2 /ha. Tajā pašā laikā atmirušās organiskās vielas uzkrāšanās ņem virsroku pār tās sadalīšanos, kā rezultātā veidojas biezi kūdras un trūdvielu horizonti, un profilā ir augsts humusa saturs. Tādējādi ziemeļu lapegļu mežos meža pakaišu biezums sasniedz?10-12 cm, un nediferencētas masas rezerves augsnē ir līdz 53% no kopējās audzes biomasas rezerves. Tajā pašā laikā elementi tiek izvadīti no profila, un, kad mūžīgais sasalums ir tuvu, tie uzkrājas iluviālajā horizontā. Augsnes veidošanā, tāpat kā visos aukstajos ziemeļu puslodes reģionos, vadošais process ir podzola veidošanās. Zonālās augsnes Okhotskas jūras ziemeļu piekrastē ir Al-Fe-humusa podzols, bet kontinentālajos reģionos - podburs. Kūdras augsnes ar mūžīgo sasalumu profilā ir izplatītas visos ziemeļaustrumu reģionos. Zonālajām augsnēm ir raksturīga krasa horizontu diferenciācija pēc krāsas.

Jūsu uzmanība tiek aicināta uz nodarbību par tēmu "Organisma dzīvotnes. Iepazīšanās ar biotopu organismiem. Aizraujošs stāsts iegremdēs jūs dzīvo šūnu pasaulē. Nodarbības laikā varēs uzzināt, kādi organismu biotopi ir uz mūsu planētas, iepazīties ar šo vidi dzīvo organismu pārstāvjiem.

Temats: Dzīve uz Zemes.

Nodarbība: Organismu dzīvotnes.

Iepazīšanās ar dažādu biotopu organismiem

Dzīve notiek uz lielas un daudzveidīgas zemeslodes virsmas.

Biosfēra- tas ir Zemes apvalks, kurā pastāv dzīvi organismi.

Biosfērā ietilpst:

Atmosfēras apakšējā daļa (Zemes gaisa apvalks)

Hidrosfēra (Zemes ūdens apvalks)

Litosfēras augšējā daļa (Zemes cietais apvalks)

Katrai no šīm Zemes čaumalām ir īpaši apstākļi, kas rada dažādas dzīvības vides. Dažādi dzīves vides apstākļi rada dažādas dzīvo organismu formas.

dzīvības vide uz zemes. Rīsi. viens.

Rīsi. 1. Dzīvības vide uz Zemes

Uz mūsu planētas izšķir šādus biotopus:

Zeme-gaiss (2. att.)

augsne

Organisms.

Rīsi. 2. Zeme-gaiss biotops

Dzīvei katrā vidē ir savas īpatnības. Zemes-gaisa vidē ir pietiekami daudz skābekļa un saules gaismas. Bet bieži vien nepietiek mitruma. Šajā sakarā sauso biotopu augiem un dzīvniekiem ir īpaši pielāgojumi ūdens iegūšanai, uzglabāšanai un ekonomiskai izmantošanai. Zeme-gaisa vidē ir ievērojamas temperatūras izmaiņas, īpaši apgabalos ar aukstām ziemām. Šajās zonās gada laikā manāmi mainās visa organisma dzīve. Rudens lapu krišana, putnu lidojums uz siltākiem klimatiem, vilnas maiņa dzīvniekiem uz biezāku un siltāku - tas viss ir dzīvo būtņu pielāgošanās sezonālajām dabas izmaiņām. Dzīvniekiem, kas dzīvo jebkurā vidē, svarīga problēma ir kustība. Zeme-gaisa vidē jūs varat pārvietoties pa Zemi un pa gaisu. Un dzīvnieki to izmanto. Dažiem kājas pielāgotas skriešanai: strausam, gepardam, zebrai. Pārējie - lēkšanai: ķengurs, jerboa. No katriem 100 dzīvniekiem, kas dzīvo šajā vidē, 75 var lidot. Tie ir lielākā daļa kukaiņu, putnu un daži dzīvnieki, piemēram, sikspārnis. (3. att.).

Rīsi. 3. Sikspārnis

Lidojuma ātruma čempions starp putniem ir ātrs. 120 km/h ir viņa parastais ātrums. Kolibri plēš spārnus līdz pat 70 reizēm sekundē. Dažādu kukaiņu lidojuma ātrums ir šāds: šņorēm - 2 km/h, mājas mušai - 7 km/h, maija vabolei - 11 km/h, kamenei - 18 km/h un vanagu kode - 54 km/h h. Mūsu sikspārņi ir maza auguma. Bet viņu radinieki augļu sikspārņi sasniedz 170 cm spārnu platumu.

Lielie ķenguri lec līdz 9 metriem.

Putni no visām pārējām radībām atšķiras ar spēju lidot. Viss putna ķermenis ir pielāgots lidojumam. (4. att.). Putnu priekškājas pārvērtās spārnos. Tātad putni kļuva par divkājainiem. Spalvainais spārns ir daudz vairāk pielāgots lidojumam nekā sikspārņu lidojošā membrāna. Bojāts spārnu apspalvojums tiek ātri atjaunots. Spārna pagarināšana tiek panākta, pagarinot spalvas, nevis kaulus. Lidojošo mugurkaulnieku garie, plānie kauli var viegli salūzt.

Rīsi. 4 Baložu skelets

Kā adaptācija lidojumam uz putnu krūšu kaula, kauls ķīlis. Tas ir atbalsts kaulu lidojošajiem muskuļiem. Daži mūsdienu putni ir bez ķīļa, bet tajā pašā laikā tie ir zaudējuši spēju lidot. Visus nevajadzīgos svarus putnu struktūrā, kas traucē lidot, daba centās likvidēt. Visu lielo lidojošo putnu maksimālais svars sasniedz 15-16 kg. Un nelidojošiem, piemēram, strausiem, tas var pārsniegt 150 kg. putnu kauli evolūcijas procesā kļuva dobi un gaiši. Tajā pašā laikā viņi saglabāja spēku.

Pirmajiem putniem bija zobi, bet pēc tam smagi zobs ir pilnībā pazudis. Putniem ir ragains knābis. Kopumā lidošana ir nesalīdzināmi ātrāks pārvietošanās veids nekā skriešana vai peldēšana ūdenī. Taču enerģijas izmaksas ir aptuveni divas reizes lielākas nekā skriešanai un 50 reizes lielākas nekā peldēšanai. Tāpēc putniem ir jāuzņem diezgan daudz barības.

Lidojums var būt

vicinot

Planējošs

Planējošo lidojumu lieliski pārvalda plēsīgie putni. (5. att.). Viņi izmanto siltās gaisa plūsmas, kas paceļas no apsildāmās zemes.

Rīsi. 5. Grifs

Zivis un vēžveidīgie elpo ar žaunām. Tie ir īpaši orgāni, kas ekstrahē tajā izšķīdušo skābekli, kas nepieciešams elpošanai.

Varde, atrodoties zem ūdens, elpo caur ādu. Zīdītāji, kuri ir apguvuši ūdeni, elpo ar plaušām, tiem periodiski jāpaceļas ūdens virspusē, lai ieelpotu.

Līdzīgi uzvedas arī ūdensvaboles, tikai tām, tāpat kā citiem kukaiņiem, nav plaušas, bet gan speciālas elpošanas caurules – trahejas.

Rīsi. 6. Forele

Daži organismi (forele) var dzīvot tikai ar skābekli bagātā ūdenī. (6. att.). Karpas, karūsas, līņi iztur skābekļa trūkumu. Ziemā, kad daudzas ūdenskrātuves ir pārklātas ar ledu, zivis var iet bojā, tas ir, to masveida nāve no nosmakšanas. Lai skābeklis nonāktu ūdenī, ledū tiek izgriezti caurumi. Ūdens vidē ir mazāk gaismas nekā sauszemes-gaisa vidē. Okeānos un jūrās 200 metru dziļumā - krēslas valstība, un vēl zemāk - mūžīgā tumsa. Attiecīgi ūdensaugi ir sastopami tikai tur, kur ir pietiekami daudz gaismas. Tikai dzīvnieki var dzīvot dziļāk. Dziļjūras dzīvnieki barojas ar dažādu jūras dzīvnieku atliekām, kas nokrīt no augšējiem slāņiem.

Daudzu jūras dzīvnieku iezīme ir peldēšanas ierīce. Zivīm, delfīniem un vaļiem tās ir spuras. (7. att.), roņiem un valzirgiem ir pleznas. (8. att.). Bebriem, ūdriem, ūdensputniem ir tīkloti pirksti. Peldvabolei ir lāpstiņām līdzīgas peldēšanas kājas.

Rīsi. 7. Delfīns

Rīsi. 8. Valzirgs

Rīsi. 9. Augsne

Ūdens vidē vienmēr ir pietiekami daudz ūdens. Temperatūra šeit mainās mazāk nekā gaisa temperatūra, bet ar skābekli bieži vien nepietiek.

Augsnes vide ir mājvieta dažādām baktērijām un vienšūņiem. (9. att.). Ir arī sēņu micēlijs, augu saknes. Augsnē dzīvoja arī dažādi dzīvnieki: tārpi, kukaiņi, rakšanai pielāgoti dzīvnieki, piemēram, kurmji. Augsnes iedzīvotāji tajā atrod sev nepieciešamos apstākļus: gaisu, ūdeni, pārtiku, minerālsāļus. Augsnē ir mazāk skābekļa un vairāk oglekļa dioksīda nekā ārā. Un šeit ir pārāk daudz ūdens. Temperatūra augsnes vidē ir vienmērīgāka nekā uz virsmas. Gaisma neieplūst augsnē. Tāpēc dzīvniekiem, kas tajā dzīvo, parasti ir ļoti mazas acis vai tiem pilnīgi nav redzes orgānu. Izglābj viņu ožu un pieskārienu.

Augsnes veidošanās sākās tikai ar dzīvo būtņu parādīšanos uz Zemes. Kopš tā laika miljoniem gadu ir noticis nepārtraukts tās veidošanās process. Cietie ieži dabā tiek pastāvīgi iznīcināti. Izrādās irdens slānis, kas sastāv no maziem oļiem, smiltīm, māliem. Tas gandrīz nesatur augiem nepieciešamās barības vielas. Bet joprojām šeit apmetas nepretenciozi augi un ķērpji. No to atliekām baktēriju ietekmē veidojas humuss. Tagad augi var apmesties augsnē. Kad viņi nomirst, viņi dod arī humusu. Tātad pamazām augsne pārvēršas par dzīvotni. Augsnē dzīvo dažādi dzīvnieki. Tie palielina viņas auglību. Tātad augsne nevar pastāvēt bez dzīvām būtnēm. Tajā pašā laikā gan augiem, gan dzīvniekiem ir nepieciešama augsne. Tāpēc dabā viss ir savstarpēji saistīts.

1 cm augsnes dabā veidojas 250-300 gados, 20 cm - 5-6 tūkstošos gadu. Tāpēc nedrīkst pieļaut augsnes iznīcināšanu un iznīcināšanu. Kur cilvēki iznīcinājuši augus, augsni izskalo ūdens, pūš stiprs vējš. Augsne baidās no daudzām lietām, piemēram, pesticīdiem. Ja tos pievieno vairāk par normu, tie tajā uzkrājas, piesārņojot to. Tā rezultātā iet bojā tārpi, mikrobi, baktērijas, bez kurām augsne zaudē savu auglību. Ja augsnē tiek uzklāts pārāk daudz mēslojuma vai pārāk bagātīgi laistīts, tajā uzkrājas pārmērīgs sāļu daudzums. Un tas ir kaitīgs augiem un visām dzīvajām būtnēm. Lai aizsargātu augsni, laukos nepieciešams stādīt meža joslas, pareizi uzart nogāzes, ziemā veikt sniega aizturi.

Rīsi. 10. Kurmis

Kurmis dzīvo pazemē no dzimšanas līdz nāvei, balto gaismu tas neredz. Kā racējs viņam nav līdzvērtīgu. (10. att.). Viss, kas viņam ir rakšanai, ir pielāgots vislabākajā iespējamajā veidā. Kažoks ir īss un gluds, lai nepieķertos pie zemes. Kurmja acis ir sīkas, magoņu sēkliņas lielumā. Viņu plakstiņi vajadzības gadījumā ir cieši aizvērti, un dažiem dzimumzīmēm acis ir pilnībā aizaugušas ar ādu. Kurmja priekšējās ķepas ir īstas lāpstas. Kauli uz tiem ir plakani, un suka ir pagriezta tā, lai ērtāk būtu izrakt zemi priekšā un grābt to atpakaļ. Dienas laikā viņš izlaužas cauri 20 jauniem gājieniem. Kurmju pazemes labirinti var izstiepties lielos attālumos. Ir divu veidu kurmju kustības:

Ligzdas, kurās viņš atpūšas.

Stern, tie atrodas netālu no virsmas.

Jutīga oža kurm norāda, kurā virzienā rakt.

Kurmja, zokora un kurmja žurkas ķermeņa uzbūve liecina, ka tie visi ir augsnes vides iemītnieki. Kurmja un zokor priekšējās kājas ir galvenais rakšanas rīks. Tie ir plakani, līdzīgi lāpstām, ar ļoti lieliem nagiem. Un kurmju žurkām ir normālas kājas. Tas iekož augsnē ar spēcīgiem priekšzobiem. Visu šo dzīvnieku ķermenis ir ovāls, kompakts, lai ērtāk pārvietotos pa pazemes ejām.

Rīsi. 11. Ascaris

1. Meļčakovs L.F., Skatnik M.N. Dabas vēsture: mācību grāmata. 3,5 šūnām. vid. skola - 8. izd. - M.: Apgaismība, 1992. - 240 lpp.: ill.

2. Bahčijeva O.A., Kļučņikova N.M., Pjatuņina S.K. un citi Dabas vēsture 5. - M .: Mācību literatūra.

3. Eskovs K.Yu. uc Dabas vēsture 5 / Red. Vahruševa A.A. - M.: Balass.

1. Enciklopēdija visapkārt pasaulei ().

2. Ģeogrāfiskais direktorijs ().

3. Fakti par kontinentālo Austrāliju ().

1. Uzskaitiet dzīvības vidi uz mūsu planētas.

2. Nosauciet augsnes biotopa dzīvniekus.

3. Kā dažādu biotopu dzīvnieki ir pielāgojušies kustībai?

4. * Sagatavot īsu vēstījumu par zemes-gaisa vides iemītniekiem.