Augsne kā dzīvo organismu dzīvotne. Augsnes biotopa iezīmes. Augsnes vispārīgās īpašības

Augsne ir dzīvo organismu darbības rezultāts. Organismi, kas apdzīvo zemes-gaisa vidi, izraisīja augsnes kā unikālas dzīvotnes rašanos. Augsne ir sarežģīta sistēma, kurā ietilpst cietā fāze (minerāldaļiņas), šķidrā fāze (augsnes mitrums) un gāzveida fāze. Šo trīs fāžu attiecība nosaka augsnes kā dzīves vides īpašības.

Svarīga augsnes iezīme ir arī noteikta daudzuma organisko vielu klātbūtne. Tas veidojas organismu nāves rezultātā un ir daļa no to izdalījumiem (izdalījumiem).

Augsnes biotopa apstākļi nosaka tādas augsnes īpašības kā tās aerācija (t.i., gaisa piesātinājums), mitrums (mitruma klātbūtne), siltumietilpība un termiskais režīms (dienas, sezonālās, visu gadu temperatūras svārstības). Termiskais režīms, salīdzinot ar zemes-gaisa vidi, ir konservatīvāks, īpaši lielā dziļumā. Kopumā augsnei raksturīgi diezgan stabili dzīves apstākļi.

Vertikālās atšķirības raksturīgas arī citām augsnes īpašībām, piemēram, gaismas iekļūšana dabiski ir atkarīga no dziļuma.

Daudzi autori atzīmē augsnes dzīves vides starpposma stāvokli starp ūdens un sauszemes-gaisa vidi. Augsnē ir iespējami organismi ar ūdens un gaisa elpošanas veidu. Gaismas iekļūšanas vertikālais gradients augsnē ir vēl izteiktāks nekā ūdenī. Mikroorganismi ir sastopami visā augsnes biezumā, un augi (galvenokārt sakņu sistēmas) ir saistīti ar ārējiem horizontiem.

Augsnes organismiem ir raksturīgi specifiski orgāni un kustības veidi (zīdītājiem locekļu ierakšana; spēja mainīt ķermeņa biezumu; dažām sugām ir specializētas galvas kapsulas); ķermeņa formas (apaļotas, vilka formas, tārpveida); izturīgi un elastīgi pārsegi; acu samazināšanās un pigmentu izzušana. Starp augsnes iedzīvotājiem ir plaši attīstīta

saprofāgija - citu dzīvnieku līķu ēšana, trūdošās atliekas utt.

ORGANISMS KĀ DZĪVOTNE

GLOSĀRIJS

EKOLOĢISKĀ NIŠA - sugas pozīcija dabā, kas ietver ne tikai sugas vietu kosmosā, bet arī funkcionālo lomu dabiskajā sabiedrībā, pozīciju attiecībā uz abiotiskajiem eksistences apstākļiem, sugas pārstāvju dzīves cikla atsevišķu fāžu vietu. sugas laikā (piemēram, agrā pavasara augu sugas ieņem pilnīgi neatkarīgu ekoloģisko nišu).

EVOLUTION - neatgriezeniska savvaļas dzīvnieku vēsturiskā attīstība, ko pavada populāciju ģenētiskā sastāva izmaiņas, sugu veidošanās un izzušana, ekosistēmu un biosfēras pārveide kopumā.

ORGANISMA IEKŠĒJĀ VIDE- vide, ko raksturo relatīva sastāva un īpašību noturība, kas nodrošina dzīvībai svarīgo procesu plūsmu organismā. Cilvēkam ķermeņa iekšējā vide ir asins, limfas un audu šķidruma sistēma.

EHOLOKĀCIJA, ATRAŠANĀS VIETA- objekta atrašanās vietas noteikšana telpā pēc izstarotiem vai atstarotiem signāliem (eholokācijas gadījumā - skaņas signālu uztvere). Eholokācijas spēja piemīt jūrascūciņām, delfīniem, sikspārņiem. Radars un elektrolokācija - atstaroto radiosignālu un elektriskā lauka signālu uztvere. Šāda veida atrašanās vietas spējas piemīt dažām zivīm - Nīlas gardegniem, gimarhiem.

AUGSNE -īpašs dabas veidojums, kas rodas litosfēras virsmas slāņu transformācijas rezultātā dzīvo organismu, ūdens, gaisa un klimatisko faktoru ietekmē.

EKSKRĒTAS- vielmaiņas galaprodukti, ko organisms izvada uz āru.

SIMBIOZE- starpsugu attiecību forma, kas sastāv no dažādu sistemātisku grupu (simbiontu) organismu kopīgas pastāvēšanas, abpusēji izdevīgas, bieži vien obligātas divu vai vairāku sugu indivīdu kopdzīves. Klasisks (lai arī neapstrīdams) simbiozes piemērs ir aļģu, sēnīšu un mikroorganismu kopdzīve ķērpju organismā.

VINGRINĀJUMS

Ēnu mīlošu augu lapu tumši zaļā krāsa ir saistīta ar augstu hlorofila saturu, kas ir svarīgi nepietiekama apgaismojuma apstākļos, kad nepieciešams maksimāli asimilēt pieejamo gaismu.

1. Mēģiniet identificēt ierobežojošie faktori(tas ir, organismu attīstību kavējošie faktori) ūdens biotopi un pielāgošanās tiem.

2. Kā jau teicām, praktiski vienīgais enerģijas avots visiem dzīvajiem organismiem ir saules enerģija, ko asimilē augi un citi fotosintēzes organismi. Kā tad pastāv dziļjūras ekosistēmas, kur saules gaisma nesasniedz?

DABISKA VIDE

Raksturojot Zemes dabisko vidi no ekoloģiskā viedokļa, ekologs vienmēr pirmajā vietā var izvirzīt tajā esošo attiecību veidu un iezīmju pārklājumu starp visiem dabas procesiem un parādībām (konkrētā objekta, teritorijas, ainava vai reģions), kā arī cilvēka darbības ietekmes uz šādiem procesiem raksturs. Vienlaikus ļoti svarīgi ir izmantot mūsdienīgas metodes iedzīvotāju, ekonomikas un vides attiecību pētīšanai, īpašu uzmanību pievērst tā saukto ķēdes reakciju rašanās cēloņiem un sekām dabā. Svarīgi ir arī pieturēties pie jauna principa – visaptverošs vides situāciju novērtējums, kas balstīts uz cēloņsakarību ķēžu konstruēšanu dažādos prognozes posmos, problēmas risināšanā iesaistot dažādu zināšanu jomu pārstāvjus, galvenokārt ģeogrāfus, ģeologi, biologi, ekonomisti, ārsti, juristi.

Tāpēc, pētot dabiskās vides galveno komponentu iezīmes, ir jāatceras, ka tās visas ir cieši saistītas, ir atkarīgas no viena un jutīgi reaģē uz jebkurām izmaiņām, un vide ir spēcīga, sarežģīta, daudzfunkcionāla, mūžīga. līdzsvarota vienota sistēma, kas ir dzīva un pastāvīgi pašatjaunojas, pateicoties tās īpašajiem vielmaiņas un enerģijas likumiem. Šī sistēma ir attīstījusies un funkcionējusi jau miljons gadu, taču šobrīd cilvēks ar savu darbību ir tik ļoti līdzsvarojis visas globālās ekosistēmas dabiskos savienojumus, ka tā sāka aktīvi degradēties, zaudējot spēju pašlaboties.

Tādējādi dabiskā vide ir nepārtrauktas mijiedarbības un elementu un procesu savstarpējas iespiešanās megaeksosfēra četrās tās veidojošajās eksosfērās (virsmas apvalkos): atmosfēra, litosfēra, hidrosfēra un biosfēra - eksogēnu (īpaši kosmosa) un endogēno faktoru ietekmē. un cilvēka darbība. Katrai no eksosfērām ir savi elementi, struktūra un iezīmes. Trīs no tiem - atmosfēra, litosfēra un hidrosfēra - veidojas no nedzīvām vielām un ir dzīvās vielas - biotas - galvenās ceturtās vides sastāvdaļas - biosfēras - funkcionēšanas zona.

ATMOSFĒRA

Atmosfēra ir Zemes ārējais gāzveida apvalks, kas no tās virsmas sasniedz kosmosu aptuveni 3000 km garumā. Atmosfēras rašanās un attīstības vēsture ir diezgan sarežģīta un gara, tai ir aptuveni 3 miljardi gadu. Šajā periodā atmosfēras sastāvs un īpašības ir vairākkārt mainījušās, taču pēdējo 50 miljonu gadu laikā, pēc zinātnieku domām, tās ir stabilizējušās.

Mūsdienu atmosfēras masa ir aptuveni viena miljonā daļa no Zemes masas. Ar augstumu strauji samazinās atmosfēras blīvums un spiediens, un temperatūra mainās nevienmērīgi un sarežģīti. Temperatūras izmaiņas atmosfēras robežās dažādos augstumos ir izskaidrojamas ar nevienlīdzīgo saules enerģijas absorbciju gāzēs. Visintensīvākie termiskie procesi notiek troposfērā, un atmosfēra tiek uzkarsēta no apakšas, no okeāna un sauszemes virsmas.

Jāpiebilst, ka atmosfērai ir liela ekoloģiskā nozīme. Tas aizsargā visus Zemes dzīvos organismus no kosmiskā starojuma postošās ietekmes un meteorītu triecieniem, regulē sezonālās temperatūras svārstības, līdzsvaro un izlīdzina ikdienas. Ja atmosfēra nepastāvētu, tad diennakts temperatūras svārstības uz Zemes sasniegtu ±200 °C. Atmosfēra ir ne tikai dzīvinošs "buferis" starp kosmosu un mūsu planētas virsmu, siltuma un mitruma nesējs, bet caur to notiek arī fotosintēze un enerģijas apmaiņa - galvenie biosfēras procesi. Atmosfēra ietekmē visu litosfērā notiekošo eksogēno procesu raksturu un dinamiku (fiziskie un ķīmiskie laikapstākļi, vēja aktivitāte, dabiskie ūdeņi, mūžīgais sasalums, ledāji).

Hidrosfēras attīstība lielā mērā bija atkarīga arī no atmosfēras, jo ūdens bilance un virszemes un pazemes baseinu un ūdens apgabalu režīms veidojās nokrišņu un iztvaikošanas režīma ietekmē. Hidrosfēras un atmosfēras procesi ir cieši saistīti viens ar otru.

Viena no svarīgākajām atmosfēras sastāvdaļām ir ūdens tvaiki, kam ir liela telpiskā un laika mainīgums un kas koncentrējas galvenokārt troposfērā. Svarīga mainīga atmosfēras sastāvdaļa ir arī oglekļa dioksīds, kura satura mainīgums ir saistīts ar augu dzīvībai svarīgo aktivitāti, šķīdību jūras ūdenī un cilvēka darbību (rūpnieciskās un transporta emisijas). Pēdējā laikā arvien lielāku lomu atmosfērā spēlēs aerosola putekļainās daļiņas, cilvēka darbības produkti, kas sastopami ne tikai troposfērā, bet arī lielos augstumos (kaut arī niecīgā koncentrācijā). Fizikālajiem procesiem, kas notiek troposfērā, ir liela ietekme uz dažādu Zemes reģionu klimatiskajiem apstākļiem.

LITOSFĒRA

Litosfēra - Zemes ārējais cietais apvalks, kas ietver visu zemes garozu ar daļu no Zemes augšējās mantijas un sastāv no nogulumiežiem, magmatiskiem un metamorfiskiem iežiem. Litosfēras apakšējā robeža ir izplūdusi, un to nosaka krasa iežu viskozitātes samazināšanās, seismisko viļņu izplatīšanās ātruma izmaiņas un iežu elektrovadītspējas palielināšanās. Litosfēras biezums kontinentos un zem okeāniem ir atšķirīgs un vidēji ir attiecīgi 25-200 un 5-100 km.

Apsveriet Zemes ģeoloģisko uzbūvi vispārīgi. Trešā planēta, kas atrodas vistālāk no Saules - Zemes rādiuss ir 6370 km, vidējais blīvums ir 5,5 g / cm3, un tā sastāv no trim čaumalām - garozas, apvalka un kodola. Mantija un kodols ir sadalīti iekšējā un ārējā daļā.

Zemes garoza ir plāns Zemes augšējais apvalks, kura biezums kontinentos ir 40-80 km, zem okeāniem 5-10 km un kas veido tikai aptuveni 1% no Zemes masas. Astoņi elementi - skābeklis, silīcijs, ūdeņradis, alumīnijs, dzelzs, magnijs, kalcijs, nātrijs - veido 99,5% no zemes garozas. Kontinentos garoza ir trīsslāņu: nogulumieži klāj granīta akmeņus, bet granīta ieži atrodas uz bazalta. Zem okeāniem garoza ir "okeāna", divslāņu tipa; nogulumieži guļ vienkārši uz bazaltiem, nav granīta slāņa. Ir arī zemes garozas pārejas tips (salu loka zonas okeānu nomalē un daži apgabali kontinentos, piemēram, Melnā jūra). Zemes garozas biezums ir vislielākais kalnu reģionos (zem Himalajiem - virs 75 km), vidējais - platformu apgabalos (zem Rietumsibīrijas zemienes - 35-40, Krievijas platformā - 30-35) un mazākais - okeānu centrālajos reģionos (5 -7 km). Zemes virsmas dominējošā daļa ir kontinentu līdzenumi un okeāna dibens. Kontinentus ieskauj šelfs - sekla josla ar dziļumu līdz 200 g un vidējo platumu ap 80 km, kas pēc krasa dibena līkuma pāriet kontinentālajā nogāzē (slīpums svārstās no 15 -17 līdz 20-30 °). Nogāzes pakāpeniski izlīdzinās un pārvēršas bezdibenes līdzenumos (dziļums 3,7-6,0 km). Lielākajā dziļumā (9-11 km) ir okeāna tranšejas, no kurām lielākā daļa atrodas Klusā okeāna ziemeļu un rietumu malās.

Lielāko litosfēras daļu veido magmatiskie ieži (95%), starp kuriem kontinentos dominē granīti un granitoīdi, bet okeānos - bazalts.

Litosfēras ekoloģiskās izpētes aktualitāte ir saistīta ar to, ka litosfēra ir visu derīgo izrakteņu vide, viens no galvenajiem antropogēnās darbības objektiem (dabas vides komponentiem), ko izraisa būtiskas izmaiņas, kurās attīstās globālā ekoloģiskā krīze. . Kontinentālās garozas augšdaļā veidojas augsnes, kuru nozīmi cilvēkiem diez vai var pārvērtēt. Augsnes - daudzu gadu (simtiem un tūkstošiem gadu) dzīvo organismu vispārējās darbības organominerāls produkts, ūdens, gaiss, saules siltums un gaisma ir vieni no svarīgākajiem dabas resursiem. Atkarībā no klimatiskajiem un ģeoloģiskajiem un ģeogrāfiskajiem apstākļiem augsnes ir biezums

no 15-25 cm līdz 2-3 m.

Augsnes radās kopā ar dzīvo vielu un attīstījās augu, dzīvnieku un mikroorganismu darbības ietekmē, līdz kļuva par ļoti vērtīgu auglīgu substrātu cilvēkiem. Lielākā daļa litosfēras organismu un mikroorganismu ir koncentrēti augsnēs ne vairāk kā dažu metru dziļumā. Mūsdienu augsnes ir trīsfāzu sistēma (dažādu graudu cietās daļiņas, ūdenī un porās izšķīdinātas ūdens un gāzes), kas sastāv no minerālu daļiņu (iežu iznīcināšanas produktu), organisko vielu (tā mikroorganismu un sēnīšu biotas atkritumiem) maisījuma. ). Augsnēm ir milzīga loma ūdens, vielu un oglekļa dioksīda apritē.

Ar dažādiem zemes garozas iežiem, kā arī ar tās tektoniskajām struktūrām ir saistīti dažādi minerāli: degošie, metāliskie, konstrukciju, kā arī tie, kas ir ķīmiskās un pārtikas rūpniecības izejvielas.

Litosfēras robežās periodiski ir notikuši un turpina notikt šausmīgi ekoloģiski procesi (nobīdes, dubļu plūsmas, sabrukumi, erozija), kuriem ir liela nozīme ekoloģisko situāciju veidošanā noteiktā planētas reģionā un dažkārt noved pie globālās ekoloģiskās katastrofas.

Litosfēras dziļajiem slāņiem, kas tiek pētīti ar ģeofizikālām metodēm, ir diezgan sarežģīta un joprojām nepietiekami izpētīta struktūra, tāpat kā Zemes apvalks un kodols. Bet jau zināms, ka iežu blīvums palielinās līdz ar dziļumu, un, ja uz virsmas tas ir vidēji 2,3-2,7 g / cm3, tad tuvu 400 km dziļumā - 3,5 g / cm3 un 2900 km dziļumā. ( apvalka un ārējā serdes robeža) - 5,6 g/cm3. Serdes centrā, kur spiediens sasniedz 3,5 tūkstošus tonnu/cm2, tas palielinās līdz 13-17 g/cm3. Konstatēts arī Zemes dziļās temperatūras paaugstināšanās raksturs. 100 km dziļumā tas ir aptuveni 1300 K, tuvu 3000 km dziļumam -4800 un Zemes kodola centrā - 6900 K.

Pārsvarā Zemes matērija atrodas cietā stāvoklī, bet uz zemes garozas un augšējās mantijas robežas (100-150 km dziļumā) atrodas mīkstinātu, pastveida iežu slānis. Šo biezumu (100-150 km) sauc par astenosfēru. Ģeofiziķi uzskata, ka arī citas Zemes daļas var būt retinātā stāvoklī (sabrukšanas, iežu aktīvas radio sabrukšanas u.c. dēļ), jo īpaši ārējā kodola zona. Iekšējais kodols atrodas metāliskā fāzē, taču šodien nav vienprātības par tā materiāla sastāvu.

HIDROSFĒRA

Hidrosfēra ir mūsu planētas ūdens sfēra, okeānu, jūru, kontinentu ūdeņu, ledus kārtu kopums. Kopējais dabisko ūdeņu apjoms ir tuvu 1,39 miljardiem km3 (1/780 no planētas tilpuma). Ūdens klāj 71% no planētas virsmas (361 miljons km 2).

Ūdens veic četras ļoti svarīgas ekoloģiskas funkcijas:
a) ir vissvarīgākā minerālu izejviela, galvenais patēriņa dabas resurss (cilvēce to izmanto tūkstoš reižu vairāk nekā ogles vai naftu);
b) ir galvenais mehānisms visu procesu savstarpējo saistību īstenošanai ekosistēmās (vielmaiņa, siltums, biomasas pieaugums);
c) ir galvenais globālo bioenerģētisko ekoloģisko ciklu aģents-nesējs;
d) ir visu dzīvo organismu galvenā sastāvdaļa.

Lielam skaitam dzīvo organismu, īpaši biosfēras attīstības sākumposmā, ūdens bija izcelsmes un attīstības līdzeklis.

Ūdenim būs milzīga nozīme Zemes virsmas, tās ainavu veidošanā, eksogēno procesu (karsta) attīstībā, ķīmisko vielu pārnesē uz Zemes dzīlēm un uz tās virsmas, kā arī vides piesārņojošo vielu transportēšanā.

Ūdens tvaiki atmosfērā darbojas kā spēcīgs saules starojuma filtrs, bet uz Zemes - ekstremālu temperatūru neitralizators, klimata regulators.

Lielāko daļu ūdens uz planētas veido okeānu sāļie ūdeņi. Šo ūdeņu vidējais sāļums ir 35% (tas ir, 1 litrā okeāna ūdens tiek ievietoti 35 g sāļu). Sāļākais ūdens Nāves jūrā ir 260% (Melnajā jūrā - 18%).

Baltijas - 7%).

Okeāna ūdeņu ķīmiskais sastāvs, pēc ekspertu domām, ir ļoti līdzīgs cilvēka asiņu sastāvam - tajos ir ievietoti gandrīz visi mums zināmie ķīmiskie elementi, taču, protams, dažādās proporcijās. Skābekļa, ūdeņraža, hlora un nātrija daļiņa ir 95,5%.

Gruntsūdeņu ķīmiskais sastāvs ir ļoti daudzveidīgs. Atkarībā no iežu sastāva un sastopamības dziļuma tie mainās no bikarbonāta-kalcija uz sulfātu, sulfāta-nātrija un hlorīda-nātrija, mineralizāciju no svaiga uz sālījumu ar koncentrāciju 600%, bieži vien ar gāzes komponenta klātbūtni. . Minerālajiem un termiskajiem pazemes ūdeņiem ir liela balneoloģiskā nozīme, tie ir viens no dabas vides rekreācijas elementiem.

No Pasaules okeāna ūdeņos atklātajām gāzēm biotai vissvarīgākais ir skābeklis un oglekļa dioksīds. Kopējā oglekļa dioksīda masa okeāna ūdeņos aptuveni 60 reizes pārsniedz tās masu atmosfērā.

Jāņem vērā, ka oglekļa dioksīdu no okeāna ūdeņiem augi patērē fotosintēzes laikā. Daļa no tā, kas nokļuva organisko vielu apritē, tiek tērēta koraļļu un gliemežvāku kaļķakmens skeletu celtniecībai. Pēc organismu nāves oglekļa dioksīds atgriežas okeāna ūdenī, jo izšķīst skeleta, čaumalu un čaumalu atliekas. Daļa no tā paliek karbonātu nogulumos okeānu dzelmē.

Liela nozīme klimata un citu vides faktoru veidošanā ir milzīgas okeāna ūdeņu masas dinamikai, kas pastāvīgi atrodas kustībā nevienlīdzīgas virsmas saules sildīšanas intensitātes ietekmē dažādos platuma grādos.

Okeāna ūdeņiem būs liela nozīme planētas ūdens ciklā. Tiek lēsts, ka aptuveni 2 miljonu gadu laikā viss ūdens uz planētas iziet caur dzīviem organismiem, bioloģiskajā ciklā iesaistītā ūdens kopējā apmaiņas cikla vidējais ilgums ir 300-400 gadi. Apmēram 37 reizes gadā (tas ir, ik pēc desmit dienām) viss mitrums atmosfērā mainās.

DABAS RESURSI

Dabas resursi- tā ir īpaša dabiskās vides sastāvdaļa, tām jāpievērš īpaša uzmanība, jo to klātbūtne, veids, daudzums un kvalitāte lielā mērā nosaka cilvēka attiecības ar dabu, antropogēno izmaiņu raksturu un apjomu vidē.

Ar dabas resursiem tiek saprasts viss, ko cilvēks izmanto savas eksistences nodrošināšanai – pārtika, minerāli, enerģija, telpa dzīvībai, gaisa telpa, ūdens, priekšmeti estētisko vajadzību apmierināšanai.

Tātad vēl vairākus gadu desmitus, ja visu tautu attieksmi pret dabu noteica tikai viens moto: pakļaut, paņemt visvairāk, neko neatdodot, jo cilvēce ņēma, iznīcināja, dedzināja, nocirta, iznīcināja, iznīcināja, patērēts, neskaitot Zemes bagātības. Tagad pienākuši citi laiki, jo, parēķinājuši, nāca pie prāta. Izrādās, ka dabā praktiski neizsmeļamu resursu nemaz nav. Nosacīti joprojām var atsaukties uz neizsīkstošajām kopējām ūdens un skābekļa rezervēm uz planētas. Bet to nevienmērīgās izplatības dēļ pat šodien noteiktos Zemes apgabalos un reģionos to akūts trūkums. Visi derīgie resursi pieder pie neatjaunojamajiem un svarīgākie no tiem šobrīd ir izsmelti vai atrodas uz iznīcības robežas (ogles, dzelzs, mangāns, nafta, polimetāli). Pēdējos gados vairāku biosfēras ekosistēmu straujās degradācijas dēļ vairs netiek atjaunoti arī dzīvās vielas - biomasas - resursi, kā arī pārtraukta svaigā dzeramā ūdens apgāde.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Izmitināts vietnē http://www.allbest.ru/

S.Sh. Nr.9 Karalis Semen

augsnes biotops

Ievads

1. Augsne kā biotops

2. Dzīvie organismi augsnē

3. Augsnes nozīme

4. Augsnes struktūra

5. Augsnes organiskā daļa

Secinājums

Ievads

Šobrīd īpaši aktuāla ir kļuvusi cilvēku sabiedrības mijiedarbības ar dabu problēma.

Kļūst neapstrīdams, ka cilvēka dzīves kvalitātes saglabāšanas problēmas risinājums nav iedomājams bez zināmas izpratnes par mūsdienu vides problēmām: dzīvo, iedzimto vielu (floras un faunas genofonda) evolūcijas saglabāšanu, dabas saglabāšanu. dabiskās vides (atmosfēra, hidrosfēra, augsne, meži uc) tīrība un produktivitāte, antropogēnā spiediena ekoloģiskā regulēšana uz dabiskajām ekosistēmām to buferspēju robežās, ozona slāņa saglabāšana, trofiskās ķēdes dabā, vielu biocirkulācija , un citi.

Zemes augsnes segums ir vissvarīgākā Zemes biosfēras sastāvdaļa. Tas ir augsnes apvalks, kas nosaka daudzus biosfērā notiekošos procesus.

Augsnēm vissvarīgākā nozīme ir organisko vielu, dažādu ķīmisko elementu un enerģijas uzkrāšanai. Augsnes sega funkcionē kā dažādu piesārņotāju bioloģiskais absorbētājs, iznīcinātājs un neitralizētājs. Ja šī biosfēras saite tiks iznīcināta, tad esošā biosfēras darbība tiks neatgriezeniski izjaukta. Tāpēc ārkārtīgi svarīgi ir pētīt augsnes seguma globālo bioķīmisko nozīmi, tā pašreizējo stāvokli un izmaiņas antropogēnās darbības ietekmē.

1. Augsne kā biotops

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.

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. Augsnes caurlaidība un porainība, kas nodrošina gan ūdens, gan gaisa cirkulāciju, ir atkarīga no māla un smilšu attiecības augsnē.

Organiskās vielas - līdz 10% no augsnes, veidojas no atmirušās biomasas, ko mikroorganismi, sēnītes un citi saprofāgi sasmalcina un pārstrādā augsnes trūdvielām. Organiskās vielas, kas veidojas organisko vielu sadalīšanās rezultātā, atkal uzsūcas augos un tiek iesaistītas bioloģiskajā ciklā.

2. Dzīvie organismi augsnē

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, aizmigt ar smiltīm, otrie, pūšot smiltis. 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 veidojas 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.

3. Augsnes nozīme

Augsnes segums ir vissvarīgākais dabiskais veidojums. Tās lomu sabiedrības dzīvē nosaka tas, ka augsne ir galvenais pārtikas avots, nodrošinot 95-97% pasaules iedzīvotāju pārtikas resursiem. Pasaules sauszemes platība ir 129 miljoni km 2 jeb 86,5% no zemes platības. Aramzeme un daudzgadīgie stādījumi kā daļa no lauksaimniecības zemes aizņem aptuveni 15 miljonus km 2 (10% zemes), siena lauki un ganības - 37,4 miljonus km 2 (25% zemes). Zemju vispārējo piemērotību aramam dažādi pētnieki novērtē dažādi: no 25 līdz 32 miljoniem km 2.

Jēdziens augsne kā neatkarīgs dabas ķermenis ar īpašām īpašībām parādījās tikai 19. gadsimta beigās, pateicoties V.V. Dokučajevs, mūsdienu augsnes zinātnes pamatlicējs. Viņš radīja doktrīnu par dabas zonām, augsnes zonām, augsnes veidošanās faktoriem.

4. Augsnes struktūra

Augsne ir īpašs dabas veidojums, kam piemīt vairākas dzīvajai un nedzīvajai dabai raksturīgas īpašības. Augsne ir vide, kurā mijiedarbojas lielākā daļa biosfēras elementu: ūdens, gaiss, dzīvie organismi. Augsni var definēt kā laikapstākļu, pārkārtošanās un zemes garozas augšējo slāņu veidošanās produktu dzīvo organismu, atmosfēras un vielmaiņas procesu ietekmē. Augsne sastāv no vairākiem horizontiem (slāņiem ar vienādām īpašībām), kas rodas vecāku iežu, klimata, augu un dzīvnieku organismu (īpaši baktēriju) un reljefa sarežģītas mijiedarbības rezultātā. Visām augsnēm ir raksturīga organisko vielu un dzīvo organismu satura samazināšanās no augšējiem augsnes horizontiem uz zemākajiem.

Al horizonts ir tumšā krāsā, satur humusu, ir bagātināts ar minerālvielām un tam ir vislielākā nozīme biogēnos procesos.

Horizon A 2 - eluviāls slānis, parasti ir pelnu, gaiši pelēka vai dzeltenīgi pelēka krāsa.

Horizonts B ir eluviāls slānis, parasti blīvs, brūnā vai brūnā krāsā, bagātināts ar koloidāliem izkliedētiem minerāliem.

Horizonts C - augsnes veidošanās procesu izmainīts pamatiežs.

Horizonts B ir pamatakmens.

Virszemes horizontu veido veģetācijas atliekas, kas veido humusa pamatu, kuru pārpalikums vai trūkums nosaka augsnes auglību.

Humuss ir organiskā viela, kas ir visizturīgākā pret sadalīšanos, un tāpēc tā saglabājas arī pēc galvenā sadalīšanās procesa beigām. Pamazām arī humuss mineralizējas par neorganiskām vielām. Sajaucot humusu ar augsni, tiek iegūta struktūra. Slāni, kas bagātināts ar humusu, sauc par aramu, bet apakšējo slāni sauc par subbarable. Humusa galvenās funkcijas tiek samazinātas līdz virknei sarežģītu vielmaiņas procesu, kas ietver ne tikai slāpekli, skābekli, oglekli un ūdeni, bet arī dažādus augsnē esošus minerālsāļus. Zem trūdvielu horizonta atrodas augsnes izskalotajai daļai atbilstošs apakšdzīļu slānis, bet pamatiežam atbilstošs horizonts.

Augsne sastāv no trim fāzēm: cieta, šķidra un gāzveida. Cietajā fāzē dominē minerālu veidojumi un dažādas organiskas vielas, tai skaitā humuss jeb humuss, kā arī organiskas, minerālas vai organominerālas izcelsmes augsnes koloīdi. Augsnes šķidrā fāze jeb augsnes šķīdums ir ūdens, kurā ir izšķīdināti organiskie un minerālie savienojumi, kā arī gāzes. Augsnes gāzes fāze ir "augsnes gaiss", kas ietver gāzes, kas aizpilda bezūdens poras.

Svarīga augsnes sastāvdaļa, kas veicina tās fizikālo un ķīmisko īpašību maiņu, ir tās biomasa, kurā bez mikroorganismiem (baktērijām, aļģēm, sēnēm, vienšūnu organismiem) ietilpst arī tārpi un posmkāji.

Augsnes veidošanās uz Zemes ir notikusi kopš dzīvības sākuma un ir atkarīga no daudziem faktoriem:

Substrāts, uz kura veidojas augsnes. Augsnes fizikālās īpašības (porainība, ūdens noturības spēja, irdenums utt.) ir atkarīgas no pamatiežu rakstura. Tie nosaka ūdens un termisko režīmu, vielu sajaukšanās intensitāti, mineraloģiskos un ķīmiskos sastāvus, sākotnējo barības vielu saturu un augsnes veidu.

Veģetācija - zaļie augi (galvenie primāro organisko vielu radītāji). Absorbējot no atmosfēras oglekļa dioksīdu, no augsnes ūdeni un minerālvielas, izmantojot gaismas enerģiju, tie rada dzīvnieku barošanai piemērotus organiskos savienojumus.

Ar dzīvnieku, baktēriju, fizikālās un ķīmiskās ietekmes palīdzību organiskās vielas sadalās, pārvēršoties augsnes humusā. Pelnu vielas aizpilda augsnes minerālo daļu. Nesadalīts augu materiāls rada labvēlīgus apstākļus augsnes faunas un mikroorganismu darbībai (noturīga gāzu apmaiņa, termiskie apstākļi, mitrums).

Dzīvnieku organismi, kas veic organisko vielu pārvēršanas funkciju augsnē. Saprofāgi (sliekas u.c.), kas barojas ar atmirušajām organiskajām vielām, ietekmē trūdvielu saturu, šī horizonta biezumu un augsnes struktūru. No sauszemes dzīvnieku pasaules augsnes veidošanos visintensīvāk ietekmē visa veida grauzēji un zālēdāji.

Mikroorganismi (baktērijas, vienšūnu aļģes, vīrusi), kas sarežģītās organiskās un minerālvielas sadala vienkāršākos, ko vēlāk var izmantot paši mikroorganismi un augstākie augi.

Dažas mikroorganismu grupas ir iesaistītas ogļhidrātu un tauku pārveidē, citas - slāpekļa savienojumu. Baktērijas, kas absorbē molekulāro slāpekli no gaisa, sauc par slāpekli fiksējošām baktērijām. Pateicoties to darbībai, atmosfēras slāpekli (nitrātu veidā) var izmantot citi dzīvie organismi. Augsnes mikroorganismi piedalās augstāko augu, dzīvnieku un pašu mikroorganismu toksisko vielmaiņas produktu iznīcināšanā, augiem un augsnes dzīvniekiem nepieciešamo vitamīnu sintēzē.

Klimats, kas ietekmē augsnes termiskos un ūdens režīmus un līdz ar to arī augsnes bioloģiskos un fizikāli ķīmiskos procesus.

Reljefs, kas pārdala siltumu un mitrumu uz zemes virsmas.

Cilvēka saimnieciskā darbība šobrīd kļūst par dominējošo faktoru augsņu iznīcināšanā, to auglības samazināšanā un palielināšanā. Cilvēka ietekmē mainās augsnes veidošanās parametri un faktori - veidojas reljefi, mikroklimats, ūdenskrātuves, tiek veikta meliorācija.

Galvenā augsnes īpašība ir auglība. Tas ir saistīts ar augsnes kvalitāti.

Augsnes iznīcināšanā un to auglības samazināšanās gadījumā izšķir šādus procesus:

Zemes apūdeņošana ir procesu komplekss, lai samazinātu plašo teritoriju mitrumu un tā rezultātā samazinātu ekoloģisko sistēmu bioloģisko produktivitāti. Primitīvās lauksaimniecības, ganību neracionālās izmantošanas un zemēs bezatbildīgās tehnikas izmantošanas ietekmē augsnes pārvēršas tuksnešos.

Augsnes erozija, augsnes iznīcināšana vēja, ūdens, tehnikas un apūdeņošanas ietekmē. Visbīstamākā ir ūdens erozija – augsnes apskalošana kušanas, lietus un lietus ūdens ietekmē. Ūdens erozija tiek novērota jau 1-2 ° stāvumā. Ūdens erozija veicina mežu iznīcināšanu, aršanu nogāzē. augsnes biotops humusa mikroorganisms

Vēja eroziju raksturo mazāko daļu noņemšana ar vēju. Vēja erozija veicina veģetācijas iznīcināšanu apgabalos ar nepietiekamu mitrumu, spēcīgu vēju, nepārtrauktu ganību.

Tehniskā erozija ir saistīta ar augsnes iznīcināšanu transporta, zemes pārvietošanas mašīnu un iekārtu ietekmē.

Apūdeņošanas erozija attīstās apūdeņošanas noteikumu pārkāpšanas rezultātā apūdeņotajā lauksaimniecībā. Augsnes sasāļošanās galvenokārt ir saistīta ar šiem traucējumiem. Pašlaik vismaz 50% no apūdeņotās zemes platības ir sāļi, un miljoniem iepriekš auglīgo zemju ir zaudētas. Īpašu vietu starp augsnēm ieņem aramzeme, t.i. zemes, kas nodrošina cilvēku pārtiku. Pēc zinātnieku un ekspertu slēdziena viena cilvēka paēdināšanai jāapstrādā vismaz 0,1 ha augsnes. Zemes iedzīvotāju skaita pieaugums ir tieši saistīts ar aramzemes platību, kas nepārtraukti samazinās. Tātad Krievijas Federācijā pēdējo 27 gadu laikā lauksaimniecībā izmantojamās zemes platība ir samazinājusies par 12,9 miljoniem hektāru, no kuriem aramzeme - par 2,3 miljoniem hektāru, siena lauki - par 10,6 miljoniem hektāru. Iemesli tam ir augsnes seguma pārkāpšana un degradācija, zemes piešķiršana pilsētu, pilsētu un rūpniecības uzņēmumu attīstībai.

Lielās platībās vērojama augsnes ražības samazināšanās humusa satura samazināšanās dēļ, kura rezerves Krievijas Federācijā pēdējo 20 gadu laikā ir samazinājušās par 25-30%, un gada zaudējumi ir 81,4 milj.t. Mūsdienās zeme var pabarot 15 miljardus cilvēku. Rūpīga un kompetenta apstrāde ar zemi mūsdienās ir kļuvusi par vissteidzamāko problēmu.

No teiktā izriet, ka augsnē ir minerālu daļiņas, detrīts un daudzi dzīvi organismi, t.i. Augsne ir sarežģīta ekosistēma, kas atbalsta augu augšanu. Augsnes ir lēni atjaunojams resurss.

Augsnes veidošanās procesi norit ļoti lēni, ar ātrumu 0,5 līdz 2 cm uz 100 gadiem. Augsnes biezums ir mazs: no 30 cm tundrā līdz 160 cm rietumu černozemā. Viena no augsnes iezīmēm - dabiskā auglība - veidojas ļoti ilgu laiku, un auglības iznīcināšana notiek tikai 5-10 gadu laikā. No iepriekš minētā izriet, ka augsne ir mazāk kustīga nekā citi biosfēras abiotiskie komponenti. Cilvēka saimnieciskā darbība šobrīd kļūst par dominējošo faktoru augsņu iznīcināšanā, to auglības samazināšanā un palielināšanā.

5. Augsnes organiskā daļa

Augsne satur nedaudz organisko vielu. Organogēnajās (kūdras) augsnēs tā var dominēt, bet lielākajā daļā minerālaugsņu tā daudzums augšējos apvāršņos nepārsniedz dažus procentus.

Augsnes organisko vielu sastāvā ietilpst gan augu, gan dzīvnieku atliekas, kas nav zaudējušas anatomiskās struktūras iezīmes, kā arī atsevišķi ķīmiskie savienojumi, ko sauc par humusu. Pēdējais satur gan zināmas struktūras nespecifiskas vielas (lipīdus, ogļhidrātus, lignīnu, flavonoīdus, pigmentus, vaskus, sveķus u.c.), kas veido līdz 10-15% no kopējā humusa daudzuma, gan veidojušās specifiskas humīnskābes. no tiem augsnē.

Humīnskābēm nav noteiktas formulas, un tās pārstāv veselu makromolekulāro savienojumu klasi. Padomju un Krievijas augsnes zinātnē tās tradicionāli iedala humīnskābēs un fulvoskābēs.

Humīnskābju elementārais sastāvs (pēc masas): 46-62% C, 3-6% N, 3-5% H, 32-38% O. Fulvoskābju sastāvs: 36-44% C, 3-4,5% N , 3-5% H, 45-50% O. Abi savienojumi satur arī sēru (no 0,1 līdz 1,2%), fosforu (simtās un desmitdaļas a%). Humīnskābēm molekulmasa ir 20-80 kDa (minimums 5 kDa, maksimums 650 kDa), fulvoskābēm 4-15 kDa. Fulvoskābes ir kustīgākas, šķīst visā pH diapazonā (skābā vidē humīnskābes izgulsnējas). Humīnskābju un fulvoskābju (Cha/Cfa) oglekļa attiecība ir svarīgs augsnes humusa stāvokļa rādītājs.

Humīnskābju molekulā ir izolēts kodols, kas sastāv no aromātiskiem gredzeniem, tostarp slāpekli saturošiem heterocikliem. Gredzeni ir savienoti ar "tiltiem" ar dubultām saitēm, veidojot paplašinātas konjugācijas ķēdes, izraisot vielas tumšo krāsu. Kodolu ieskauj perifērās alifātiskās ķēdes, tostarp ogļūdeņražu un polipeptīdu veidi. Ķēdes satur dažādas funkcionālās grupas (hidroksilgrupas, karbonilgrupas, karboksilgrupas, aminogrupas utt.), kas ir iemesls augstajai absorbcijas spējai - 180-500 mekv/100 g.

Daudz mazāk ir zināms par fulvoskābju struktūru. Tiem ir vienāds funkcionālo grupu sastāvs, bet lielāka uzsūkšanas spēja - līdz 670 mekv/100 g.

Humīnskābju veidošanās (humifikācijas) mehānisms nav pilnībā izprotams. Saskaņā ar kondensācijas hipotēzi (M.M. Kononova, A.G. Trusovs) šīs vielas tiek sintezētas no zemas molekulmasas organiskiem savienojumiem. Saskaņā ar hipotēzi L.N. Aleksandrīnskābes humīnskābes veidojas, mijiedarbojoties lielmolekulāriem savienojumiem (olbaltumvielām, biopolimēriem), pēc tam pakāpeniski oksidējas un sadalās. Saskaņā ar abām hipotēzēm šajos procesos piedalās fermenti, ko veido galvenokārt mikroorganismi. Pastāv pieņēmums par humīnskābju tīri biogēnu izcelsmi. Daudzās īpašībās tie atgādina sēņu tumšos pigmentus.

Secinājums

Zeme ir vienīgā no planētām, kurai ir augsne (edasfēra, pedosfēra) - īpašs, augšējais zemes apvalks.

Šis apvalks veidojies vēsturiski paredzamā laikā – tas ir vienāds ar planētas sauszemes dzīvību. Pirmo reizi uz jautājumu par augsnes izcelsmi atbildēja M.V. Lomonosovs ("Uz zemes slāņiem"): "... augsne radusies dzīvnieku un augu ķermeņu saliekšanās rezultātā ... pēc laika ...".

Un lielais krievu zinātnieks V.V. Dokučajevs (1899) bija pirmais, kurš nosauca augsni par neatkarīgu dabas ķermeni un pierādīja, ka augsne ir "... tāds pats neatkarīgs dabas vēsturisks ķermenis kā jebkurš augs, jebkurš dzīvnieks, jebkurš minerāls ... tas ir rezultāts, funkcija noteiktā apgabala klimata, tās augu un dzīvnieku organismu, valsts reljefa un vecuma kumulatīvā, savstarpējā aktivitāte..., visbeidzot, zemes dzīles, t.i., augsnes pamatieži... Visi šie augsni veidojošie aģenti pēc būtības. , ir pilnīgi līdzvērtīgi pēc lieluma un vienlīdz piedalās normālas augsnes veidošanā... ".

Mitināts vietnē Allbest.ru

Līdzīgi dokumenti

prezentācija, pievienota 20.11.2014


Ūdens struktūras apraksts saldūdens tilpnēs un grunts nogulsnēs. Augsnes kā mikroorganismu dzīvotnes raksturojums. Augu sugu un vecuma ietekmes uz rizosfēras mikrofloru izpēte. Dažādu veidu augšņu mikrobu populācijas apsvēršana.

kursa darbs, pievienots 01.04.2012


Biotopa definīcija un tā sugas raksturojums. Augsnes biotopa īpatnības, tajā apdzīvojošo organismu un dzīvnieku piemēru izvēle. Ieguvumi un kaitējums augsnei, ko rada tajā dzīvojošie radījumi. Organismu adaptācijas augsnes videi specifika.

prezentācija, pievienota 11.09.2011


Attīstības procesā dzīvo organismu apgūti biotopi. Ūdens biotops ir hidrosfēra. Hidrobiontu ekoloģiskās grupas. Zeme-gaiss biotops. Augsnes īpatnības, augsnes organismu grupas. Ķermenis kā dzīvotne.

abstrakts, pievienots 06.07.2010


Mikroorganismu līdzdalība oglekļa, slāpekļa, sēra savienojumu bioģeoķīmiskajos ciklos, ģeoloģiskajos procesos. Mikroorganismu dzīvotnes apstākļi augsnē un ūdenī. Zināšanu par mikroorganismu bioģeoķīmisko darbību izmantošana bioloģijas stundās.

kursa darbs, pievienots 02.02.2011


Augsne kā biotops un galvenie edafiskie faktori, tās lomas un nozīmes novērtējums dzīvo organismu dzīvē. Dzīvnieku izplatība augsnē, augu attiecība pret to. Mikroorganismu, augu un dzīvnieku nozīme augsnes veidošanās procesos.

kursa darbs, pievienots 02.04.2014


Augsne ir irdens, plāns zemes virsmas slānis, kas saskaras ar gaisu. Augsne kā bioinerts dabas ķermenis, saskaņā ar definīciju V.I. Vernadskis, tā piesātinājums ar dzīvi un nesaraujamā saikne ar to. Apstākļu neviendabīgums, mitruma klātbūtnes formas augsnē.

prezentācija, pievienota 03.05.2013


Ūdens un augsnes fizikālās īpašības. Gaismas un mitruma ietekme uz dzīviem organismiem. Abiotisko faktoru darbības pamatlīmeņi. Gaismas iedarbības ilguma un intensitātes - fotoperioda nozīme dzīvo organismu aktivitātes un to attīstības regulēšanā.

prezentācija, pievienota 09.02.2014


Astoņkāju biotops un biotopu pielāgošanās iezīmes. Fitnesa relatīvais raksturs un tā rašanās mehānisms, orgānu attīstība medījuma sagūstīšanai, turēšanai, nogalināšanai. Dzīves ilgums, ķermeņa uzbūve, uzturs.

laboratorijas darbs, pievienots 17.01.2010


Biotops augiem un dzīvniekiem. Augu augļi un sēklas, to piemērotība reprodukcijai. Pielāgošanās dažādu radījumu kustībai. Augu pielāgošana dažādām apputeksnēšanas metodēm. Organismu izdzīvošana nelabvēlīgos apstākļos.

Augsnes biotops, kura īpašības tiks apspriestas mūsu rakstā, ir daudzu organismu dzīves pamats. Kā var pastāvēt bez gaismas un liela oglekļa dioksīda daudzuma? Izdomāsim to kopā.

Vides faktori

Vidē jebkuru dzīvo organismu neizbēgami ietekmē vairāki apstākļi. Tos sauc par vides faktoriem. Starp tiem īpašu grupu veido nedzīvās dabas sastāvdaļas. Tie ir abiotiski faktori. Tie ietver ūdens un gaisa temperatūras, spiediena, atmosfēras ķīmiskā sastāva, augsnes veida rādītājus.

Biotiskie faktori apvieno dažādas organismu attiecību formas. Tie var būt neitrāli, abpusēji izdevīgi vai antagonistiski. Pašreizējā posmā īpašu nozīmi ir ieguvuši antropogēnie faktori. Tie visi ir cilvēka saimnieciskās darbības veidi.

Organismu dzīvotnes

Katra suga ir pielāgota noteiktiem eksistences apstākļiem. To kombināciju sauc par dzīvotni. Kopā ir četri. Tie ir zeme-gaiss, ūdens, augsne un citi organismi. Katram no tiem ir savas īpašības. Piemēram, liela īpatnējā siltumietilpība, nelielas temperatūras svārstības ir ūdens vides īpašības. Augsnei raksturīgi pavisam citi rādītāji.

Kas ir augsne?

Sāksim ar jēdziena definīciju. Augsni sauc par augšējo irdeno auglīgo.Tās struktūru attēlo māla daļiņas, smilšu graudi un organiskās vielas - humuss. Starp tiem ir dobumi, kas ir piepildīti ar ūdeni vai gaisu. Augsnes biotopa dziļums, kura īpašības mēs apsveram, ir vairāki metri.

Augsnes biotopa raksturojums: tabula

Kā redzat, augsne ir diezgan dinamiska sistēma. Laika gaitā slāņi savstarpēji pārveidojas un aizstāj viens otru.

Augsnes biotops: īpašības

Litosfēras augšējam slānim ir vairākas unikālas iezīmes. Augsnes biotopam, kura apstākļu raksturs ir relatīvi nemainīgs, ir šādas pazīmes:

1. Augsts blīvums, kas apgrūtina organismu pārvietošanos.
2. Gaismas klātbūtne tikai augšējos slāņos, kas ļauj tur pastāvēt dažām aļģu sugām.
3. Nelielas temperatūras svārstības.
4. Paaugstināts oglekļa dioksīda saturs, kas ir augu, sēņu un dzīvnieku sakņu elpošanas produkts.
5. Pastāvīga ūdens pieejamība, kuras līmeni nosaka klimatiskie apstākļi un iedzīvotāju skaits.
6. Daudzsugu organismu kopienu un to atlieku klātbūtne.

vietējie iedzīvotāji

Kurš var dzīvot tādos apstākļos? Augsnes augšējā slānī atrodas sakņu sistēmas un augi. Ir ķērpji, zilaļģes, zaļās un kramaļģes. Īpaši daudz no tiem uz augsnes virsmas, kur ir vislabvēlīgākie apstākļi fotosintēzei.

Bet sēnītes un baktērijas apdzīvo visu augsnes biezumu. Dzīvnieku vidū ir vienšūņi, annelīdi un apaļtārpi, vēderkāji. Augsnes mugurkaulnieki ir kurmju žurkas, kurmji, kurmji.

Daži dzīvnieki šajā dzīvotnē pavada tikai noteiktu savas dzīves posmu. Piemēram, vaboles dēj kāpurus augsnē. Un attīstoties, tie pārvietojas uz zemes-gaisa vidi. Grauzēji šeit iztur nelabvēlīgus apstākļus - sausumu vai aukstumu.

Adaptācijas veidi

Augsnes biotopa īpašības ietver arī to organismu īpašības, kas tajā dzīvo. Katra suga ir tai pielāgojusies savā veidā. Tā kā pārvietošanās augsnē ir apgrūtināta, tās iemītniekiem ir tārpveida vai noapaļota ķermeņa forma. Ir divi veidi, kā pārvietoties augsnē. Tātad, sliekas to izlaiž caur gremošanas cauruli. Bet zīdītājiem ir urbšanas tipa ekstremitātes. Kurmžurkām un kurmjiem redzes orgāni ir nepietiekami attīstīti, un dažām sugām tie ir pilnībā aizauguši. Savās daudzajās kustībās šādi dzīvnieki pārvietojas ar citu maņu palīdzību - tausti un smaržu.

Tā kā dzīvnieki kustības laikā ir pastāvīgi pakļauti berzei pret cietajām daļiņām, to pārvalki ir izturīgi un elastīgi. Tajā pašā laikā ūdens iztvaiko caur augsnes kukaiņu kutikulu, kas ir ļoti svarīgi augsta mitruma apstākļos. Skābekļa molekulas atrodas starp cietajām daļiņām, tāpēc lielākā daļa augsnes dzīvnieku elpo cauri visai ķermeņa virsmai.

Tātad augsnes biotopa īpašības īsumā raksturo šādas pazīmes:

1. Tas ir litosfēras augšējais slānis, kuram ir auglība.
2. Tas sastāv no cietām daļiņām un humusa, starp kuriem atrodas ūdens un gaisa molekulas.
3. Atšķiras pēc apstākļu noturības.
4. Galvenie šīs vides abiotiskie faktori ir gaismas trūkums, augsts oglekļa dioksīda saturs un augsts blīvums.

Augsne - irdens zemes garozas virsmas slānis, kas transformējies laikapstākļos un apdzīvots ar dzīviem organismiem. Kā auglīgs slānis augsne nodrošina augu eksistenci. Ūdeni un barības vielas augi iegūst no augsnes. Lapas un zari, mirstot, “atgriežas” augsnē, kur sadalās, atbrīvojot tajās esošās minerālvielas.

Augsne sastāv no cietām, šķidrām, gāzveida un dzīvām daļām. Cietā daļa veido 80-98% no augsnes masas: smilts, māls, no pamatiežiem augsnes veidošanās procesa rezultātā palikušās dūņu daļiņas (to attiecība raksturo augsnes mehānisko sastāvu).

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 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. Augsnes sausuma jēdzieni ir tieši saistīti ar šiem rādītājiem.

Augsnes dzīvo daļu veido augsnes mikroorganismi, bezmugurkaulnieku pārstāvji (vienšūņi, tārpi, mīkstmieši, kukaiņi un to kāpuri), urbjošie mugurkaulnieki. Tie dzīvo galvenokārt augsnes augšējos slāņos, netālu no augu saknēm, kur iegūst barību. Daži augsnes organismi var dzīvot tikai uz saknēm. Augsnes virsējos slāņos mīt daudzi postoši organismi – baktērijas un sēnītes, mazākie posmkāji un tārpi, termīti un simtkāji. Uz 1 ha auglīgās augsnes slāņa (15 cm biezumā) ir aptuveni 5 tonnas sēņu un baktēriju.

Ķermenis kā dzīvotne

Zem mikroskopa viņš atklāja, ka uz blusas

Kožamā blusa dzīvo uz blusas;

Uz šīs blusas ir maza blusa,

Dusmīgi iespiež blusai zobu

Blusa... un tā bez gala

Šai videi ir īpašības, kas to tuvina ūdens un zemes-gaisa videi. Daudzi mazi organismi šeit dzīvo kā hidrobionti brīvā ūdens poru uzkrājumos. Tāpat kā ūdens vidē, arī augsnes temperatūras svārstības ir lielas. To amplitūda strauji samazinās līdz ar dziļumu. Skābekļa deficīta iespējamība ir ievērojama, īpaši ar pārmērīgu mitruma vai oglekļa dioksīda daudzumu. Līdzība ar zemes-gaisa vidi izpaužas caur poru klātbūtni, kas piepildītas ar gaisu.

Uz specifiskas īpašības, kas raksturīgs tikai augsnei, ir blīvs papildinājums (cieta daļa vai skelets). Augsnēs tas parasti ir izolēts trīs fāzes(daļas): cieta, šķidra un gāzveida. UN. Vernadskis augsni attiecināja uz biokaulu ķermeņiem, tādējādi uzsverot lielo lomu tās veidošanā un organismu un to vielmaiņas produktu dzīvē. Augsne- ar dzīviem organismiem visvairāk piesātinātā biosfēras daļa (dzīvības augsnes plēve). Tāpēc dažreiz tajā tiek izdalīta ceturtā fāze - dzīvā.

Kā ierobežojošie faktori augsnē visbiežāk ir siltuma trūkums (īpaši mūžīgajā sasalumā), kā arī mitruma trūkums (sausos apstākļos) vai pārpalikums (purvi). Retāk ierobežojošs ir skābekļa trūkums vai oglekļa dioksīda pārpalikums.

Daudzu augsnes organismu dzīve ir cieši saistīta ar porām un to lielumu. Daži organismi brīvi pārvietojas porās. Citi (lielāki organismi), pārvietojoties porās, maina ķermeņa formu pēc pārplūdes principa, piemēram, slieka, vai sablīvē poru sieniņas. Vēl citi – tie var pārvietoties, tikai irdinot augsni vai izmetot virspusē veidojošo materiālu (racējus). Gaismas trūkuma dēļ daudziem augsnes organismiem ir liegti redzes orgāni. Orientēšanās tiek veikta, izmantojot ožu vai citus receptorus.

Augsnē dzīvojošie augi, dzīvnieki un mikroorganismi pastāvīgi mijiedarbojas savā starpā un ar vidi. Šo attiecību dēļ un fundamentālu iežu fizikālo, ķīmisko un bioķīmisko īpašību izmaiņu rezultātā dabā nepārtraukti notiek augsnes veidošanās procesi.

Vidēji augsnē ir 2-3 kg/m2 dzīvo augu un dzīvnieku jeb 20-30 t/ha. Atbilstoši savienojuma pakāpei ar augsni kā biotopu dzīvnieki tiek apvienoti trīs vides grupas: ģeobionti, ģeofīli un ģeoksēni.

Ģeobionts- pastāvīgie augsnes iemītnieki. Viss to attīstības cikls notiek augsnes vidē. Tie ir, piemēram, sliekas, daudzi primārie kukaiņi bez spārniem.

Ģeofīli- dzīvnieki, kuru attīstības cikla daļa obligāti notiek augsnē. Šai grupai pieder lielākā daļa kukaiņu: siseņi, vairākas vaboles, smecernieku odi. Viņu kāpuri attīstās augsnē. Pieaugušā vecumā tie ir tipiski sauszemes iedzīvotāji. Ģeofīli ietver arī kukaiņus, kas atrodas augsnē zīlīšu fāzē.

ģeoksēni- dzīvnieki, kas laiku pa laikam apmeklē augsni pagaidu pajumtes vai patversmes dēļ. Tajos ietilpst kukaiņi - prusaki, daudzi puspuļveidīgie, grauzēji, zīdītāji, kas dzīvo bedrēs.

augsnes iemītnieki atkarībā no to lieluma un mobilitātes pakāpes var iedalīt vairākās grupās:

Mikrobiota, mikrobiotips- tie ir augsnes mikroorganismi, kas veido galveno saikni detritālajā barības ķēdē, tie it kā ir starpposms starp augu atliekām un augsnes dzīvniekiem. Tās ir zaļās un zilaļģes, baktērijas, sēnītes un vienšūņi. Viņi dzīvo augsnes porās, kas piepildītas ar gravitācijas vai kapilāru ūdeni.

Mezobiota, mezobiotips- šī ir mazu, viegli no augsnes izņemamu, kustīgu dzīvnieku kolekcija. Tajos ietilpst augsnes nematodes, ērces, mazi kukaiņu kāpuri, atsperes utt.

Makrobiota, makrobiotips- Tie ir lieli augsnes dzīvnieki ar ķermeņa izmēriem no 2 līdz 20 mm. Šajā grupā ietilpst kukaiņu kāpuri, simtkāji, enhitreīdi, sliekas u.c.

Megabiota, megabiotips- tie ir lielie kurmji: zelta kurmji Āfrikā, kurmji Eirāzijā, zvērkurmji Austrālijā, kurmju žurkas, slerushonki, zokors. Tas ietver arī bedru iemītniekus (āpšus, murkšķus, zemes vāveres, jerboas utt.).

Īpašā grupā ietilpst brīvi plūstošo mobilo smilšu iemītnieki - psammofīti(biezpirkstu zemes vāvere, ķemmes purngals, skrējēji, rubeņi, marmora vaboles, zirgi utt.). Tiek saukti dzīvnieki, kas pielāgojušies dzīvei sāļās augsnēs halofīli.

Augsnes svarīgākā īpašība ir tās auglība, ko nosaka humusa, makro-mikroelementu saturs. Tiek saukti augi, kas aug pārsvarā auglīgās augsnēs eitrofisks vai eitrofisks, satur nelielu daudzumu barības vielu - oligotrofisks.

Starp tiem ir starpgrupa mezotrofisks veidi.

Tiek saukti augi, kas ir īpaši prasīgi pret paaugstinātu slāpekļa saturu augsnē nitrofīli(avenes, apiņi, nātres, amarants), pielāgotas audzēšanai augsnēs ar augstu sāls saturu - halifīti, uz nesālīta - glikofīti. Īpašu grupu pārstāv augi, kas pielāgoti irdenām smiltīm - psammofīti(baltais saksulis, kandams, smilšu sisenis); tiek saukti augi, kas aug uz kūdras (kūdras purvi). oksilofīti(ledum, sundew). litofīti sauc par augiem, kas dzīvo uz akmeņiem, akmeņiem, sārņiem - tās ir autotrofas aļģes, zvīņķērpji, lapu ķērpji utt.