Kas pieder pie augsnes biotopa. Augsnes biotops. Tēma: Dzīve uz Zemes
Augsne ir irdens, plāns zemes virsmas slānis, kas saskaras ar gaisu. Tās svarīgākais īpašums ir auglība, tie. spēja nodrošināt augu augšanu un attīstību. Augsne nav tikai ciets ķermenis, 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 starprežīmu starp ūdens un sauszemes vidi. Augsnē koncentrējas organisko un minerālvielu rezerves, ko piegādā mirstoša veģetācija un dzīvnieku līķi (1.3. att.).
Rīsi. 1.3.
Augsne ir neviendabīga pēc savas struktūras un fizikāli ķīmiskajām īpašībām. 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. Tajā tiek izdalīti trīs galvenie apvāršņi, kas atšķiras pēc morfoloģiskajām un ķīmiskajām īpašībām (1.4. att.): 1) augšējais trūdvielu akumulācijas horizonts A, kurā uzkrājas un transformējas organiskās vielas un no kura daļa savienojumu tiek novadīta ar mazgāšanas ūdeni. ; 2) intruzijas horizonts jeb iluviāls B, kurā nosēžas un transformējas no augšas izskalotās vielas, un 3) pamatiežu jeb C horizontu, kura materiāls pārvēršas augsnē.
Pļaušanas temperatūras svārstības tikai uz augsnes virsmas. Šeit tie var būt pat stiprāki nekā zemes gaisa slānī. Taču ar katru centimetru dziļumā diennakts un sezonālās temperatūras izmaiņas kļūst arvien mazāk redzamas 1-1,5 m dziļumā.
Rīsi. 1.4.
Visas šīs īpašības noved pie tā, ka, neraugoties uz lielo vides apstākļu neviendabīgumu augsnē, tā darbojas kā diezgan stabila vide, īpaši mobilajiem organismiem. Tas viss nosaka augsto piesātinājumu ar dzīvību.
Sauszemes augu sakņu sistēmas ir koncentrētas augsnē. Lai augi izdzīvotu, augsnei kā biotopam ir jāapmierina to nepieciešamība pēc minerālvielām, ūdens un skābekļa, savukārt pH vērtības ir svarīgas (relatīvais skābums un sāļums (sāļu koncentrācija).
1. Minerālbarības vielas un augsnes spēja tās aizturēt. Lai barotu savus augus, augiem ir nepieciešamas šādas minerālvielas. (biogēni), kā nitrāti (N0 3), fosfāti ( Р0 3 4),
kālijs ( Uz+) un kalcijs ( Ca 2+). Izņemot slāpekļa savienojumus, kas veidojas no atmosfēras N 2šī elementa apritē visi minerālu biogēni sākotnēji tiek iekļauti iežu ķīmiskajā sastāvā kopā ar "neuztura" elementiem, piemēram, silīciju, alumīniju un skābekli. Tomēr šie biogēni augiem nav pieejami, kamēr tie ir fiksēti iežu struktūrā. Lai biogēna joni nonāktu mazāk saistītā stāvoklī vai ūdens šķīdumā, iezis ir jāiznīcina. Šķirne, ko viņi sauc mātes, iznīcina dabīgie laikapstākļi. Kad tiek atbrīvoti barības vielu joni, tie kļūst pieejami augiem. Tā kā tas ir sākotnējais barības vielu avots, laikapstākļi joprojām ir pārāk lēns process, lai nodrošinātu normālu augu attīstību. Dabiskajās ekosistēmās galvenais barības vielu avots ir dzīvnieku sadalīšanās detrīts un vielmaiņas atkritumi, t.i. uzturvielu cikls.
Agroekosistēmās ar novākto ražu neizbēgami tiek noņemtas barības vielas, jo tās ir daļa no augu materiāla. To krājumi tiek regulāri papildināti, tos papildinot mēslošanas līdzekļi.
- 2. Ūdens un ūdens turēšanas spēja. Mitrums augsnē atrodas dažādos stāvokļos:
- 1) saistīts (higroskopisks un plēves) stingri notur augsnes daļiņu virsma;
- 2) kapilārs aizņem nelielas poras un var kustēties pa tām dažādos virzienos;
- 3) gravitācija aizpilda lielākus tukšumus un gravitācijas ietekmē lēnām sūcas lejup;
- 4) tvaiki atrodas augsnes gaisā.
Ja ir pārāk daudz gravitācijas mitruma, tad augsnes režīms ir tuvs ūdenstilpju režīmam. Sausā augsnē paliek tikai saistīts ūdens, un apstākļi tuvojas tiem, kas atrodas uz zemes. Tomēr pat sausākajās augsnēs gaiss ir mitrāks par zemi, tāpēc augsnes iemītnieki ir daudz mazāk pakļauti izžūšanas draudiem nekā virspusē.
Augu lapās ir plānas poras, caur kurām fotosintēzes laikā tiek absorbēts oglekļa dioksīds (CO 2) un izdalās skābeklis (0 2). Tomēr tie arī izlaiž ūdens tvaikus no lapas iekšpusē esošajām mitrajām šūnām. Lai kompensētu šo ūdens tvaiku zudumu, lapas sauc transpirācija ir nepieciešami vismaz 99% no visa auga absorbētā ūdens; mazāk nekā 1% tiek tērēti fotosintēzei. Ja nepietiek ūdens, lai kompensētu transpirācijas zudumus, augs novīst.
Acīmredzot, ja lietus ūdens noplūst no augsnes virsmas, nevis uzsūcas, tas nebūs lietderīgi. Tāpēc tas ir ļoti svarīgi infiltrācija, tie. ūdens absorbcija no augsnes virsmas. Tā kā vairumam augu saknes tajā neiespiežas ļoti dziļi, ūdens, kas iesūcas dziļāk par dažiem centimetriem (un maziem augiem – daudz mazākā dziļumā), kļūst nepieejams. Tāpēc starp lietavām augi kā sūklis ir atkarīgi no ūdens padeves, ko notur augsnes virsmas slānis. Šo akciju sauc augsnes ūdens noturēšanas spēja. Pat ar retiem nokrišņiem augsnes ar labu ūdens noturības spēju var uzglabāt pietiekami daudz mitruma, lai uzturētu augu dzīvi diezgan ilgā sausuma periodā.
Visbeidzot, ūdens padeve augsnē tiek samazināta ne tikai augu izmantošanas rezultātā, bet arī tāpēc iztvaikošana no augsnes virsmas.
Tāpēc ideāla ir augsne ar labu infiltrācijas un ūdens aizturēšanas spēju un segumu, kas samazina ūdens zudumus iztvaikošanas rezultātā.
3. skābeklis un aerācija. Lai augtu un uzņemtu barības vielas, saknēm ir nepieciešama enerģija, kas rodas no glikozes oksidēšanas šūnu elpošanas laikā. Tas patērē skābekli un rada oglekļa dioksīdu kā atkritumu produktu. Tāpēc skābekļa difūzijas (pasīvās kustības) nodrošināšana no atmosfēras augsnē un oglekļa dioksīda apgrieztā kustība ir vēl viena svarīga augsnes vides iezīme. Viņu sauc aerācija. Parasti aerāciju apgrūtina divi apstākļi, kas izraisa augu augšanas palēnināšanos vai bojāeju: augsnes sablīvēšanās un piesātinājums ar ūdeni. Ronis sauc par augsnes daļiņu saplūšanu savā starpā, kurā gaisa telpa starp tām kļūst pārāk ierobežota, lai notiktu difūzija. Ūdens piesātinājums - pārlaistīšanas rezultāts.
Auga ūdens zudumi transpirācijas laikā jākompensē ar kapilārā ūdens rezervēm augsnē. Šī rezerve ir atkarīga ne tikai no nokrišņu daudzuma un biežuma, bet arī no augsnes spējas absorbēt un aizturēt ūdeni, kā arī no tiešas iztvaikošanas no tās virsmas, kad visa telpa starp augsnes daļiņām ir piepildīta ar ūdeni. To var saukt par augu "plūdiem".
Augu sakņu elpošana ir skābekļa uzsūkšanās no vides un oglekļa dioksīda izdalīšana tajā. Savukārt šīm gāzēm jāspēj izkliedēties starp augsnes daļiņām.
- 4. Relatīvais skābums (pH). Lielākajai daļai augu un dzīvnieku nepieciešams gandrīz neitrāls pH 7,0; lielākajā daļā dabisko biotopu šādi nosacījumi ir izpildīti.
- 5. Sāls un osmotiskais spiediens. Normālai dzīvei dzīvā organisma šūnām jāsatur noteikts ūdens daudzums, t.i. pieprasīt ūdens bilanci. Taču viņi paši nespēj aktīvi sūknēt vai izsūknēt ūdeni. To ūdens bilanci regulē attiecība – sāļu koncentrācija šūnas membrānas ārējā un iekšējā pusē. Ūdens molekulas piesaista sāls joni. Šūnu membrāna novērš jonu pāreju, un ūdens ātri pārvietojas pa to to lielākās koncentrācijas virzienā. Šo parādību sauc par osmozi.
Šūnas kontrolē savu ūdens bilanci, regulējot iekšējo sāls koncentrāciju, un ūdens ieplūst un izplūst ar osmozi. Ja sāls koncentrācija ārpus šūnas ir pārāk augsta, ūdens nevar uzsūkties. Turklāt osmozes ietekmē tas tiks izvilkts no šūnas, kas novedīs pie auga dehidratācijas un nāves. Ļoti sāļas augsnes ir praktiski nedzīvi tuksneši.
Augsnes iemītnieki. Augsnes neviendabīgums noved pie tā, ka dažāda lieluma organismiem tā darbojas kā atšķirīga vide.
Maziem augsnes dzīvniekiem, kas apvienoti zem nosaukuma mikrofauna(vienšūņi, rotifers, tardigrades, nematodes uc), augsne ir mikrorezervuāru sistēma. Būtībā tie ir ūdens organismi. Tie dzīvo augsnes porās, kas piepildītas ar gravitācijas vai kapilāru ūdeni, un daļa no to dzīves, tāpat kā mikroorganismi, var būt adsorbētā stāvoklī uz daļiņu virsmas plānos plēves mitruma slāņos. Daudzas no šīm sugām dzīvo parastās ūdenstilpēs. Tomēr augsnes formas ir daudz mazākas nekā saldūdens formas, un turklāt, nonākot nelabvēlīgos vides apstākļos, tās uz ķermeņa virsmas izdala blīvu apvalku - cista(lat. cista - kaste), pasargājot tos no izžūšanas, kaitīgu vielu iedarbības u.c. Tajā pašā laikā fizioloģiskie procesi palēninās, dzīvnieki kļūst nekustīgi, iegūst noapaļotu formu, pārtrauc ēst, un ķermenis nonāk latentās dzīves stāvoklī (ensistēts stāvoklis). Ja encistētais indivīds atkal nonāk labvēlīgos apstākļos, rodas ekscistācija; dzīvnieks atstāj cistu, pārvēršas veģetatīvā formā un atsāk aktīvu dzīvi.
Nedaudz lielāku dzīvnieku gaisa elpotājiem augsne parādās kā seklu alu sistēma. Šādi dzīvnieki ir sagrupēti zem nosaukuma mezofauna. Augsnes mezofaunas pārstāvju izmēri svārstās no desmitdaļām līdz 2-3 mm. Šajā grupā galvenokārt ietilpst posmkāji: daudzas ērču grupas, primārie kukaiņi bez spārniem (piemēram, divastes kukaiņi), nelielas spārnoto kukaiņu sugas, simtkāji simfila u.c.
Lielākus augsnes dzīvniekus, kuru ķermeņa izmērs ir no 2 līdz 20 mm, sauc par pārstāvjiem makro fauna. Tie ir kukaiņu kāpuri, simtkāji, enhitreīdi, sliekas uc Viņiem augsne ir blīva vide, kas nodrošina ievērojamu mehānisko pretestību kustoties.
Megafauna augsnes ir lieli izrakumi, galvenokārt no zīdītājiem. Vairākas sugas visu savu dzīvi pavada augsnē (kurmju žurkas, kurmju kurmji, Austrālijas marsupial kurmji utt.). Viņi veido veselas eju un caurumu sistēmas augsnē. Šo dzīvnieku izskats un anatomiskās īpatnības atspoguļo to pielāgošanās spēju pazemes dzīvesveidam. Viņiem ir mazattīstītas acis, kompakts, vaļīgs ķermenis ar īsu kaklu, īsa bieza kažokāda, spēcīgas zarnās ekstremitātes ar spēcīgiem nagiem.
Papildus pastāvīgajiem augsnes iemītniekiem starp lielajiem dzīvniekiem var izdalīt lielu ekoloģisko grupu. alu iemītnieki(zemes vāveres, murkšķi, jerboas, truši, āpši utt.). Tie barojas uz virsmas, bet vairojas, ziemo, atpūšas un bēg no briesmām augsnē.
Vairākām ekoloģiskām iezīmēm augsne ir starpvide starp ūdeni un zemi. Augsni tuvina ūdens videi tās temperatūras režīms, pazeminātais skābekļa saturs augsnes gaisā, tās piesātinājums ar ūdens tvaikiem un ūdens klātbūtne citos veidos, sāļu un organisko vielu klātbūtne augsnes šķīdumos, spēja pārvietoties trīs dimensijās.
Augsnes gaisa klātbūtne, izžūšanas draudi augšējos horizontos un diezgan krasas virsmas slāņu temperatūras režīma izmaiņas tuvina augsni gaisa videi.
Augsnes kā dzīvnieku dzīvotnes vidējās ekoloģiskās īpašības liecina, ka augsnei bija īpaša nozīme dzīvnieku pasaules evolūcijā. Daudzām grupām, jo īpaši posmkājiem, augsne kalpoja kā vide, caur kuru sākotnējie ūdens iemītnieki varēja pāriet uz sauszemes dzīvesveidu un iekarot zemi. Šo posmkāju evolūcijas ceļu pierādīja M.S. darbi. Giļarovs (1912-1985).
1.1. tabulā sniegts salīdzinošs abiotiskās vides apraksts un dzīvo organismu adaptācija tai.
Abiotiskās vides raksturojums un dzīvo organismu pielāgošanās tām
1.1. tabula
|
trešdiena |
Raksturīgs |
Ķermeņa pielāgošanās videi |
|
Senākā. Apgaismojums samazinās līdz ar dziļumu. Nirstot, uz katriem 10 m spiediens palielinās par vienu atmosfēru. Skābekļa trūkums. Sāļuma pakāpe palielinās no saldūdens līdz jūrai un okeānam. Telpā relatīvi viendabīga (viendabīga) un laikā stabila |
Racionalizēta ķermeņa forma, peldspēja, gļotādas, gaisa dobumu attīstība, osmoregulācija |
|
|
Augsne |
Radīti dzīvi organismi. Tas tika apgūts vienlaikus ar zemes-gaisa vidi. Gaismas trūkums vai pilnīgs trūkums. Liels blīvums. Četru fāžu (fāzes: cieta, šķidra, gāzveida, dzīvi organismi). Neviendabīgs (heterogēns) telpā. Laika gaitā apstākļi ir nemainīgāki nekā sauszemes-gaisa biotopā, bet dinamiskāki nekā ūdenī un organismā. Dzīvajiem organismiem bagātākā dzīvotne |
Ķermeņa forma ir valka (gluda, noapaļota, cilindriska vai vārpstveida), gļotādas vai gluda virsma, dažiem ir rakšanas aparāts, attīstīti muskuļi. Daudzām grupām ir raksturīgi mikroskopiski vai mazi izmēri kā pielāgošanās dzīvei plēves ūdenī vai gaisa porās. |
|
Zeme-gaiss |
Reti. Gaismas un skābekļa pārpilnība. neviendabīgs telpā. Ļoti dinamisks laika gaitā |
Atbalsta skeleta attīstība, hidrotermālā režīma regulēšanas mehānismi. Seksuālā procesa atbrīvošanās no šķidrās vides |
Jautājumi un uzdevumi paškontrolei
- 1. Uzskaitiet augsnes strukturālos elementus.
- 2. Kādas augsnei kā biotopam raksturīgās iezīmes jūs zināt?
- 3. Kādi elementi un savienojumi ir biogēni?
- 4. Veikt ūdens, augsnes un sauszemes-gaisa biotopu salīdzinošu analīzi.
Augsne kā vides faktors
Ievads
Augsne kā ekoloģisks faktors augu dzīvē. Augsnes īpašības un to nozīme dzīvnieku, cilvēku un mikroorganismu dzīvē. Augsnes un sauszemes dzīvnieki. dzīvo organismu izplatība.
LEKCIJA № 2,3
AUGSNES EKOLOĢIJA
TĒMA:
Augsne ir zemes dabas pamats. Var bezgalīgi brīnīties par to, ka mūsu planēta Zeme ir vienīgā no zināmajām planētām, kurai ir pārsteidzoša auglīga plēve - augsne. Kā radās augsne? Uz šo jautājumu pirmo reizi atbildēja lielais krievu zinātnieks-enciklopēdists M. V. Lomonosovs 1763. gadā savā slavenajā traktātā "Par zemes slāņiem". Viņš rakstīja, ka augsne nav pirmatnēja matērija, bet tā radusies "dzīvnieku un augu ķermeņu lieces rezultātā ilgākā laika periodā". V. V. Dokučajevs (1846-1903) savos klasiskajos darbos par Krievijas augsnēm bija pirmais, kurš augsni uzskatīja par dinamisku, nevis inertu vidi. Viņš pierādīja, ka augsne nav miris organisms, bet gan dzīvs, kurā dzīvo daudzi organismi, tā ir sarežģīta sastāva. Viņš identificēja piecus galvenos augsni veidojošos faktorus, kas ietver klimatu, pamatiežus (ģeoloģisko pamatu), reljefu (reljefu), dzīvos organismus un laiku.
Augsne ir īpašs dabas veidojums, kam piemīt vairākas dzīvajai un nedzīvajai dabai raksturīgas īpašības; sastāv no ģenētiski saistītiem horizontiem (veido augsnes profilu), kas izriet no litosfēras virsmas slāņu transformācijām ūdens, gaisa un organismu kopējā ietekmē; ko raksturo auglība.
Iežu virsmas slānī notiek ļoti sarežģīti ķīmiski, fizikāli, fizikāli ķīmiski un bioloģiski procesi ceļā uz to pārtapšanu augsnē. N. A. Kačinskis grāmatā “Augsne, tās īpašības un dzīve” (1975) sniedz šādu augsnes definīciju: “Ar augsni jāsaprot visi iežu virsmas slāņi, ko apstrādā un maina klimata (gaismas, siltuma, gaisa, ūdenī), augu un dzīvnieku organismiem, kā arī kultivētās platībās un cilvēku darbībās, kas spēj dot ražu. Minerāliežu, uz kura veidojās augsne un kas it kā radīja augsni, sauc par pamatiežu.
Pēc G. Dobrovolska (1979) domām, “augsne ir jāsauc par zemeslodes virskārtu, kurai ir auglība, raksturīgs organiski minerāls sastāvs un tikai tai raksturīgs īpašs profila struktūras veids. Augsne radās un attīstās ūdens, gaisa, saules enerģijas, augu un dzīvnieku organismu kopējās ietekmes rezultātā uz akmeņiem. Augsnes īpašības atspoguļo vietējo dabas apstākļu īpatnības. Tādējādi augsnes īpašības kopumā veido tai noteiktu ekoloģisko režīmu, kura galvenie rādītāji ir hidrotermālie faktori un aerācija.
Augsnes sastāvā ietilpst četras svarīgas struktūras sastāvdaļas: minerālā bāze (parasti 50 - 60% no kopējā augsnes sastāva), organiskās vielas (līdz 10%), gaiss (15 - 25%) un ūdens (25 - 35%). ).
Minerālu bāze (minerālskelets) ir neorganiska sastāvdaļa, kas veidojas no pamatiežiem tās laika apstākļu ietekmē. Minerālu fragmenti, kas veido augsnes skeleta vielu, ir dažādi – no laukakmeņiem un akmeņiem līdz smilšu graudiņiem un mazākajām māla daļiņām. Skeleta materiāls parasti tiek nejauši sadalīts smalkā augsnē (daļiņas mazākas par 2 mm) un lielākos fragmentos. Daļiņas, kuru diametrs ir mazāks par 1 µm, sauc par koloidālām. Augsnes mehāniskās un ķīmiskās īpašības galvenokārt nosaka tās vielas, kas pieder pie smalkās augsnes.
Augsnes struktūra nosaka smilšu un māla relatīvais saturs tajā.
Ideālai augsnei jābūt aptuveni vienādam daudzumam māla un smilšu ar vidēja izmēra daļiņām. Šajā gadījumā veidojas poraina, granulēta struktūra, un augsni sauc par smilšmālu. . Tiem ir divu ekstrēmo augsnes veidu priekšrocības un neviena no to trūkumiem. Vidējas un smalkas tekstūras augsnes (māli, smilšmāls, dūņas) parasti ir piemērotākas augu augšanai, jo tajā ir pietiekami daudz barības vielu un spēja aizturēt ūdeni.
Augsnē, kā likums, izšķir trīs galvenos apvāršņus, kas atšķiras pēc morfoloģiskajām un ķīmiskajām īpašībām:
1. Augšējais humusa uzkrāšanās horizonts (A), kurā uzkrājas un transformējas organiskās vielas un no kurām daļa savienojumu tiek novadīta ar mazgāšanas ūdeni.
2. izskalošanās horizonts, vai iluviāls (B), kur no augšas izskalotās vielas nosēžas un pārvēršas.
3. mātes šķirne, vai horizonts (C), kura materiāls tiek pārvērsts augsnē. Katrā horizontā izšķir vairāk frakcionētu slāņu, kas arī ļoti atšķiras pēc īpašībām.
Augsne ir vide un galvenais nosacījums augu attīstībai. Augi iesakņojas augsnē un uzņem visas dzīvībai nepieciešamās barības vielas un ūdeni. Augsnes jēdziens nozīmē cietās zemes garozas augšējo slāni, kas piemērots augu apstrādei un audzēšanai, kas savukārt sastāv no diezgan plāniem samitrinātiem un trūdvielu slāņiem.
Mitrinātais slānis ir tumšā krāsā, dažu centimetru biezums ir nenozīmīgs, tajā ir visvairāk augsnes organismu, un tajā ir spēcīga bioloģiskā aktivitāte.
Humusa slānis ir biezāks; ja tās biezums sasniedz 30 cm, var runāt par ļoti auglīgu augsni, tajā dzīvo neskaitāmi dzīvi organismi, pārstrādes rūpnīcas un organiskās atliekas minerālos komponentos, kā rezultātā tās izšķīdina gruntsūdeņi un uzsūc augu saknes. Zemāk ir minerālu slānis un pamatieži.
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.
Augsnes īpašības
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 bezmugurkaulnieki uz 1 m 2 augsnes slāņa. 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 bioloģiski inertiem dabas ķermeņiem, uzsverot tās piesātinājumu ar dzīvību un tās nedalāmo 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. Tajā izšķir trīs galvenos apvāršņus, kas atšķiras pēc morfoloģiskajām un ķīmiskajām īpašībām: 1) augšējais trūdvielu akumulatīvais horizonts A, kurā uzkrājas un transformējas organiskās vielas un no kura daļa savienojumu tiek novadīta ar mazgāšanas ūdeni; 2) intruzijas horizonts jeb iluviāls B, kurā nosēžas un transformējas no augšas izskalotās vielas, un 3) pamatiežu jeb C horizontu, kura materiāls pārvēršas augsnē.
Katrā horizontā izšķir vairāk frakcionētu slāņu, kas arī ļoti atšķiras pēc īpašībām. Piemēram, mērenā joslā zem skujkoku vai jauktiem mežiem, horizonts BET sastāv no paliktņa (A 0)- irdenas augu atlieku uzkrāšanās slānis, tumšas krāsas humusa slānis (A 1), kurā organiskas izcelsmes daļiņas sajauktas ar minerālu un podzolisko slāni (A 2)- pelnu pelēkā krāsā, kurā dominē silīcija savienojumi, un visas šķīstošās vielas tiek ieskalotas augsnes profila dziļumā. Gan šo slāņu struktūra, gan ķīmija ir ļoti atšķirīga, un tāpēc augu saknes un augsnes iemītnieki, pārvietojoties tikai dažus centimetrus uz augšu vai uz leju, nonāk dažādos apstākļos.
Dobumu izmēri starp augsnes daļiņām, kas ir piemēroti dzīvošanai dzīvniekiem, parasti strauji samazinās līdz ar dziļumu. Piemēram, pļavu augsnēs dobumu vidējais diametrs 0-1 cm dziļumā ir 3 mm, 1-2 cm - 2 mm, bet 2-3 cm dziļumā - tikai 1 mm; dziļākas augsnes poras ir vēl smalkākas. Augsnes blīvums mainās arī līdz ar dziļumu. Irdenākie slāņi satur organiskās vielas. Šo slāņu porainību nosaka tas, ka organiskās vielas salipina kopā minerālu daļiņas lielākos agregātos, starp kuriem palielinās dobumu tilpums. Visblīvākais parasti ir iluviālais horizonts AT, sacementē tajā ieskalotās koloidālās daļiņas.
Mitrums augsnē ir dažādos stāvokļos: 1) saistīts (higroskopisks un plēvveida) stingri notur augsnes daļiņu virsma; 2) kapilārs aizņem nelielas poras un var kustēties pa tām dažādos virzienos; 3) gravitācija aizpilda lielākus tukšumus un gravitācijas ietekmē lēnām sūcas lejup; 4) tvaiki atrodas augsnes gaisā.
Ūdens saturs dažādās augsnēs un dažādos laikos nav vienāds. Ja ir pārāk daudz gravitācijas mitruma, tad augsnes režīms ir tuvs ūdenstilpju režīmam. Sausā augsnē paliek tikai saistīts ūdens, un apstākļi tuvojas tiem, kas atrodas uz zemes. Tomēr pat sausākajās augsnēs gaiss ir mitrāks par zemi, tāpēc augsnes iemītnieki ir daudz mazāk pakļauti izžūšanas draudiem nekā virspusē.
Augsnes gaisa sastāvs ir mainīgs. Ar dziļumu skābekļa saturs strauji samazinās un palielinās oglekļa dioksīda koncentrācija. Pateicoties sadalošo organisko vielu klātbūtnei augsnē, augsnes gaiss var saturēt augstu toksisku gāzu, piemēram, amonjaka, sērūdeņraža, metāna u.c. koncentrāciju. Kad augsne ir appludināta vai augu atliekas intensīvi pūst, var rasties pilnīgi anaerobos apstākļos. sastopamas vietām.
Pļaušanas temperatūras svārstības tikai uz augsnes virsmas. Šeit tie var būt pat stiprāki nekā zemes gaisa slānī. Taču ar katru centimetru dziļumā diennakts un sezonālās temperatūras izmaiņas kļūst arvien mazāk redzamas 1-1,5 m dziļumā. hidrobiontu ekoloģiskā gaisa augsne
Visas šīs īpašības noved pie tā, ka, neraugoties uz lielo vides apstākļu neviendabīgumu augsnē, tā darbojas kā diezgan stabila vide, īpaši mobilajiem organismiem. Stāvs temperatūras un mitruma gradients augsnes profilā ļauj augsnes dzīvniekiem nodrošināt sev piemērotu ekoloģisko vidi ar nelielām kustībām.
pedosfēra bioinerts
mikrofauna mezofauna makro fauna megafauna Megascolecidae Megascolides australis var sasniegt 3 m garumu.
edafisks vides faktori (no grieķu “edafos” — pamats, augsne). Sauszemes augu sakņu sistēmas ir koncentrētas augsnē. Sakņu sistēmas veids ir atkarīgs no hidrotermālā režīma, aerācijas, mehāniskā sastāva un augsnes struktūras. Piemēram, bērzam un lapeglei, kas aug apgabalos ar mūžīgo sasalumu, ir virszemes sakņu sistēmas, kas izplatās galvenokārt platumā. Tajos apgabalos, kur nav mūžīgā sasaluma, šo pašu augu sakņu sistēmas iekļūst augsnē daudz lielākā dziļumā. Daudzu stepju augu saknes var iegūt ūdeni no vairāk nekā 3 m dziļuma, taču tām ir arī labi attīstīta virszemes sakņu sistēma, kuras funkcija ir organisko un minerālvielu ieguve. Piemirkušas augsnes apstākļos ar zemu skābekļa saturu, piemēram, pasaules lielākās upes Amazones baseinā veidojas tā saukto mangrovju augu sabiedrības, kurām ir izveidojušās īpašas virszemes elpceļu saknes - pneimatofori.
acidofils Neitrofilu Bazifilisks vienaldzīgs
oligotrofisks eitrofisks mezotrofisks
halofīti petrofīti psammofīti.
Literatūra:
Pašpārbaudes jautājumi:
Publicēšanas datums: 2014-11-29; Lasīts: 488 | Lapas autortiesību pārkāpums
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 saistībā ar to 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.
Galvenā augsnes vides iezīme ir pastāvīga organisko vielu piegāde galvenokārt mirstošu augu un krītošu lapu dēļ. Tas ir vērtīgs enerģijas avots baktērijām, sēnītēm un daudziem dzīvniekiem, šajā ziņā augsne ir dzīvības piesātinātākā vide.
Maziem augsnes dzīvniekiem, kas apvienoti zem nosaukuma mikrofauna(vienšūņi, rotifers, tardigrades, nematodes uc), augsne - ϶ᴛᴏ mikrorezervuāru sistēma. Būtībā tie ir ūdens organismi. Οʜᴎ dzīvo augsnes porās, kas piepildītas ar gravitācijas vai kapilāru ūdeni, un daļa dzīvības, tāpat kā mikroorganismi, var būt adsorbētā stāvoklī uz daļiņu virsmas plānos plēves mitruma slāņos. Daudzas no šīm sugām dzīvo parastās ūdenstilpēs. Kamēr saldūdens amēbas ir 50–100 mikronus lielas, augsnes amēbas ir tikai 10–15. Flagelātu pārstāvji ir īpaši mazi, bieži vien tikai 2–5 mikroni. Augsnes ciliātiem ir arī punduru izmēri, un turklāt tie var ievērojami mainīt ķermeņa formu.
Nedaudz lielāku dzīvnieku gaisa elpotājiem augsne parādās kā seklu alu sistēma.
Šādi dzīvnieki ir sagrupēti zem nosaukuma mezofauna. Augsņu mezofaunas pārstāvju izmēri ir no desmitdaļām līdz 2-3 mm. Šajā grupā galvenokārt ietilpst posmkāji: daudzas ērču grupas, primārie kukaiņi bez spārniem, tiem nav īpašu pielāgojumu rakšanai.
Οʜᴎ rāpot pa augsnes dobumu sienām ar ekstremitāšu palīdzību vai tārpiem līdzīgu izlocīšanu.
Megafauna augsnes - ϶ᴛᴏ lieli ekskavatori, galvenokārt no zīdītājiem. Vairākas sugas visu savu dzīvi pavada augsnē (kurmju žurkas, kurmji).
Starp dabiskajām mikroorganismu dzīvotnēm augsne ieņem īpašu vietu. Šis ir ārkārtīgi neviendabīgs (heterogēns) substrāts, kam ir mikromozaīkas struktūra. Augsne ir daudzu ļoti mazu (no milimetra frakcijām līdz 3-5 mm) kolekcija ... [lasīt vairāk].
Ground-Air Habitat Ground&… [lasīt vairāk].
Augsnes īpašības kā ekoloģisks faktors (edafiskie faktori). Augsne ir ļoti izkliedētu daļiņu kopums, kuru dēļ atmosfēras nokrišņi iekļūst tās dziļumā un saglabājas kapilārajās sistēmās. Daļiņas pašas turas pie virsmas… [lasīt vairāk].
Zeme ir vienīgā planēta, 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 ("Ak ... [lasīt vairāk].
Augsne ir litosfēras virsmas slānis, cietais Zemes apvalks, kas saskaras ar gaisu. Augsne ir blīva vide, kas sastāv no atsevišķām dažāda izmēra cietām daļiņām. Cietās daļiņas ieskauj plāna gaisa un ūdens plēve. Tāpēc augsne tiek uzskatīta par ... [lasīt vairāk].
Ūdens biotops. Ūdens biotops savu apstākļu ziņā būtiski atšķiras no sauszemes-gaisa biotopa. Ūdenim raksturīgs augsts blīvums, mazāks skābekļa saturs, būtiski spiediena kritumi, temperatūra, sāļu sastāvs, gāzes ... [lasīt vairāk].
Dabaszinību 5. klase
"Kontinentu iedzīvotāji" - Āfrika ir unikāla ar savu pasakaini bagāto dabu. Tāpēc dosimies uz kādu citu valsti, piemēram, uz Ķīnu. Līdz 10 m biezā stumbrā baobabs uzglabā ūdeni (līdz 120 tonnām). Lilija Victoria Regia ir lielākā no visām ūdensrozēm. Slavenākie Antarktīdas dzīvnieki ir pingvīni. Austrālija ir vienīgā valsts pasaulē, kas aptver visu kontinentu. Milzu panda dzīvo tikai Ķīnā.
"Visuma 5. pakāpes dabas vēsture" - Visums. Galaktiku daudzveidība. Galaktika (no grieķu vārda "galactikos" - pienains, pienains.). Gada laikā gaisma nobrauc 10 triljonus kilometru. Galaktika 205. Rūķu galaktika. Mūsu galaktikas ātrums ir 1 miljons 500 tūkstoši km stundā. Uzmanību, pie kuģa "Buran" horizonta "astes briesmonis". Peļu galaktika. Viena Saules sistēmas rotācija ap galaktiku ir 200 miljoni gadu. Spirālveida galaktika M51. Kuģu komandieriem jādodas kosmosā un jānovērš bojājumi. zvaigznājus.
"Ieži dabas vēsturē" - Mēs sistematizējam saņemto informāciju. Kā ieži tiek klasificēti?
Akmeņi, minerāli, minerāli. Magmatisks. Džaspis. Granīts. Māls. Blīvs un vaļīgs. Smilšakmens. Akmeņu definīcija. Ko sauc par minerāliem? Marmors. Akmeņi. Gneiss. Dabaszinību 5. klase. Kaļķakmens. Kas ir minerāli? Metamorfisks.
"Trīs dabas vēstures biotopi" - Ūdens biotopa raksturojums. Zemes-gaisa vides raksturojums. Zeme-gaiss; Gaiss; Augsne. Dzīvie faktori; Nedzīvās dabas faktori; Cilvēka ietekme. Nodarbības mērķis: Vides faktori. biotopi. Ūdens vides iemītnieki. Augsnes vides iemītnieki. Kurmis, kurmju žurkas, cirvis, baktērijas, tārpi, kukaiņi.
"Organistu uzbūve 5. klase" - 5. klase. Epitēlija. Savienojuma izveide. Loksnes griezums. Vienšūnu organismi ietver baktērijas, sēnītes un vienšūņus. Vienšūnu organismos ķermenis sastāv no vienas šūnas. Cilvēks. daudzšūnu organismi. dzīvo organismu daudzveidība. AUDI – pēc struktūras un funkcijas līdzīgu šūnu grupa. Organismu uzbūve. Dabas stunda. Daudzšūnu organismi ir augi, dzīvnieki un sēnes. Integrēta un vadoša. Vīrusi.
"Augi no sēklām" - Garšīgi! Tatjana Grigorjevna iesmējās. Darba plāns: Nez kāpēc tika izdalītas sēklas. Tomāti. Pieliekamajā ir ēdiens. Kur mēs sākam? Skaists! Mazā būdiņā-guļamtelpā Mazs bērns guļ. Iesējiet asteru un tomātu sēklas zemē. Projekts par dabas vēsturi 5. klases skolēniem. 2. Uzraudzīsim augu attīstību no sēklām.
Kopā tēmā "Dabaszinības 5.klase" 92 prezentācijas
5class.net > Dabaszinību 5. klase > Trīs biotopi > 11. slaids
Augsne ir unikāla augsnes faunas dzīvotne.
Šai videi raksturīgs tas, ka nav krasu temperatūras un mitruma svārstību, dažādas organiskās vielas tiek izmantotas kā uztura avots, tajā ir dažāda izmēra poras un dobumi, un tajā pastāvīgi ir mitrums.
Liela ietekme uz augsnes veidošanās procesiem ir neskaitāmiem augsnes faunas pārstāvjiem - bezmugurkaulniekiem, mugurkaulniekiem un vienšūņiem, kas apdzīvo dažādus augsnes horizontus un dzīvo uz tās virsmas. Augsnes dzīvnieki, no vienas puses, pielāgojas augsnes videi, maina savu formu, struktūru, funkcionēšanas raksturu un, no otras puses, aktīvi ietekmē augsni, mainot poru telpas struktūru un pārdalot organiskās un minerālvielas. profilu gar dziļumu. Augsnes biocenozē veidojas sarežģītas stabilas barības ķēdes. Lielākā daļa augsnes dzīvnieku barojas ar augiem un augu atliekām, pārējie ir plēsēji. Katram augsnes veidam ir savas biocenozes īpatnības: tās struktūra, biomasa, sadalījums profilā un funkcionēšanas parametri.
Pēc indivīdu lieluma augsnes faunas pārstāvjus iedala četrās grupās:
- mikrofauna - organismi, kas mazāki par 0,2 mm (galvenokārt vienšūņi, nematodes, sakneņi, ehinokoki, kas dzīvo mitras augsnes vidē);
- mezofauna - dzīvnieki, kuru izmērs ir no 0,2 līdz 4 mm (mikroposmkāji, mazākie kukaiņi un specifiski tārpi, kas pielāgoti dzīvei augsnē ar pietiekami mitru gaisu);
- makrofauna - dzīvnieki 4-80 mm lieli (sliekas, mīkstmieši, kukaiņi - skudras, termīti utt.);
- megafauna - dzīvnieki virs 80 mm (lieli kukaiņi, skorpioni, kurmji, čūskas, mazi un lieli grauzēji, lapsas, āpši un citi dzīvnieki, kas rok tuneļus un urvas augsnē).
Pēc savienojuma pakāpes ar augsni izšķir trīs dzīvnieku grupas: ģeobiontus, ģeofīlus un ģeoksēnus. Ģeobionts tiek saukti dzīvnieki, kuru viss attīstības cikls notiek augsnē (sliekas, atsperes, simtkāji).
Ģeofīli- augsnes iemītnieki, kuru attīstības cikla daļa obligāti notiek augsnē (lielākā daļa kukaiņu). Starp tām ir sugas, kas augsnē dzīvo kāpuru stadijā un atstāj to pieaugušā stāvoklī (vaboles, klikšķvaboles, simtkāju odi u.c.), un obligāti dodas uz augsni mazuļošanai (Kolorado kartupeļu vabole utt. .).
ģeoksēni- dzīvnieki, kas vairāk vai mazāk nejauši nonāk augsnē kā pagaidu pajumte (māla blusas, kaitīgs bruņurupucis utt.).
Dažāda izmēra organismiem augsnes nodrošina dažāda veida vidi. Mikroskopiski objekti (vienšūņi, rotifers) augsnē paliek ūdens vides iemītnieki. Mitrā laikā tie peld ar ūdeni piepildītās porās, piemēram, dīķī. Fizioloģiski tie ir ūdens organismi. Galvenās augsnes kā šādu organismu dzīvotnes iezīmes ir mitro periodu pārsvars, mitruma un temperatūras dinamika, sāls režīms, dobumu un poru lielums.
Lielākiem (ne mikroskopiskiem, bet maziem) organismiem (ērces, atsperes, vaboles) biotops augsnē ir eju un dobumu kopums. Viņu atrašanās augsnē ir salīdzināma ar dzīvošanu alā, kas piesātināta ar mitrumu. Svarīga ir attīstīta porainība, pietiekams mitruma un temperatūras līmenis, organiskā oglekļa saturs augsnē. Lieliem augsnes dzīvniekiem (sliekām, simtkājiem, vaboļu kāpuriem) visa augsne kalpo kā biotops. Viņiem svarīgs ir visa profila pievienošanas blīvums. Dzīvnieku forma atspoguļo pielāgošanos kustībai irdenā vai blīvā augsnē.
Starp augsnes dzīvniekiem absolūti dominē bezmugurkaulnieki. To kopējā biomasa ir 1000 reižu lielāka nekā kopējā mugurkaulnieku biomasa. Pēc ekspertu domām, bezmugurkaulnieku biomasa dažādās dabas zonās svārstās plašā diapazonā: no 10-70 kg/ha tundrā un tuksnesī līdz 200 skujkoku mežu augsnēs un 250 stepju augsnēs. Augsnē ir plaši izplatītas sliekas, simtkāji, divspārņu un vaboļu kāpuri, pieaugušas vaboles, mīkstmieši, skudras un termīti. To skaits uz 1 m2 meža augsnes var sasniegt vairākus tūkstošus.
Bezmugurkaulnieku un mugurkaulnieku funkcijas augsnes veidošanā ir svarīgas un dažādas:
- organisko atlieku iznīcināšana un samalšana (palielinot to virsmu simtiem un tūkstošiem reižu, dzīvnieki padara tos pieejamus turpmākai iznīcināšanai ar sēnīšu un baktēriju palīdzību), ēdot organiskās atliekas uz augsnes virsmas un tās iekšpusē.
- barības vielu uzkrāšanās organismos un galvenokārt slāpekli saturošu olbaltumvielu savienojumu sintēze (pēc dzīvnieka dzīves cikla pabeigšanas notiek audu sairšana un tā organismā uzkrātās vielas un enerģija atgriežas augsnē);
- augsnes un augsnes masu kustība, sava veida mikro- un nanoreljefa veidošanās;
- zoogēnās struktūras un poru telpas veidošanās.
Neparasti intensīvas ietekmes uz augsni piemērs ir slieku darbs. 1 ha platībā tārpi ik gadu caur zarnām iziet dažādās augsnes-klimatiskajās zonās no 50 līdz 600 tonnām smalkas augsnes. Kopā ar minerālu masu tiek absorbēts un pārstrādāts milzīgs daudzums organisko atlikumu. Vidēji gada laikā tārpi saražo ekskrementus (koprolītus) ap 25 t/ha.
Ja atrodat kļūdu, lūdzu, atlasiet teksta daļu un nospiediet Ctrl+Enter.
Saskarsmē ar
Klasesbiedriem
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% (4. att.). Šajās porās un dobumos vai uz cieto daļiņu virsmas dzīvo
Rīsi. 4. Augsnes struktūra
ļoti daudz dažādu mikroskopisku radījumu: baktērijas, sēnītes, vienšūņi, apaļtārpi, posmkāji (5. - 7. att.). 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. 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.
Galvenā augsnes vides iezīme ir pastāvīga piegāde organisko vielu galvenokārt mirstošu augu sakņu un krītošu lapu dēļ. Tas ir vērtīgs enerģijas avots baktērijām, sēnēm un daudziem dzīvniekiem, tāpēc augsne ir dzīvīgākā vide. Viņas slēptā pasaule ir ļoti bagāta un daudzveidīga.
M. S. Giļarovs
(1912 – 1985)
Ievērojams padomju zoologs, ekologs, akadēmiķis
Plašu pētījumu par augsnes dzīvnieku pasauli dibinātājs
Iepriekšējais12345678910111213141516Nākamais
SKATĪT VAIRĀK:
Augsne ir relatīvi plāns, irdens zemes virsmas slānis, kas pastāvīgi saskaras un mijiedarbojas ar atmosfēru un hidrosfēru. augsne, vai pedosfēra, pārstāv globālo zemes apvalku. Vissvarīgākā augsnes īpašība, kas to atšķir no augsnes, ir auglība, t.i. spēja lielā mērā nodrošināt augu augšanu un attīstību, un to primāro organisko vielu ražošanu, kas nepieciešama jebkuras biocenozes pastāvēšanai. Augsne, atšķirībā no litosfēras, nav tikai minerālu un iežu kopums, bet tā ir sarežģīta trīsfāžu sistēma, kurā cietās minerālu daļiņas ieskauj ūdens un gaiss. Tajā ir daudz dobumu un kapilāru, kas piepildīti ar augsnes šķīdumiem, un tāpēc tajā tiek radīti visdažādākie apstākļi organismu dzīvībai. Augsne satur galveno organisko barības vielu krājumu, kas arī veicina dzīvības izplatīšanos tajā. Augsnes iedzīvotāju skaits ir milzīgs. Līdz 100 miljardiem vienšūņu un baktēriju īpatņu, miljoniem sīku tārpu, rotiferu un nematožu, tūkstošiem mazu posmkāju, simtiem slieku, sēnīšu var dzīvot 1 m2 ar organiskām vielām bagātas augsnes 25 cm dziļā slānī. Turklāt augsnē dzīvo daudzas mazo zīdītāju sugas. Apgaismotajos virszemes slāņos katrā augsnes gramā mīt simtiem tūkstošu fotosintēzes sīku augu - aļģes, starp kurām ir zaļas, zilzaļas, kramaļģes u.c. Tādējādi dzīvie organismi ir tikpat raksturīga augsnes sastāvdaļa kā tai. minerālu komponenti. Tāpēc slavenais krievu ģeoķīmiķis V.I. Vernadskis, mūsdienu Zemes biosfēras koncepcijas pamatlicējs, tālajā 20. gados. divdesmitā gadsimta attaisnoja augsnes piešķiršanu īpašai bioinerts dabisku ķermeni, tādējādi uzsverot viņas dzīves bagātību. Augsne radās noteiktā Zemes biosfēras evolūcijas posmā un ir tās produkts. Augsnes organismu darbība galvenokārt ir vērsta uz rupjās atmirušās organiskās vielas sadalīšanos. Sarežģītu fizikāli ķīmisko procesu rezultātā, kas notiek ar tiešu augsnes iedzīvotāju līdzdalību, veidojas organiskie-minerālie savienojumi, kas jau ir pieejami tiešai asimilācijai ar augu saknēm un ir nepieciešami organisko vielu sintēzei, jaunas dzīvības veidošanai. . Tāpēc augsnes loma ir ārkārtīgi liela.
Augsnē temperatūras svārstības ir ievērojami izlīdzinātas, salīdzinot ar gaisa virsmas slāni. Taču uz tās virsmas temperatūras svārstības var būt vēl izteiktākas nekā virszemes gaisa slānī, jo gaiss tiek uzkarsēts un atdzesēts tieši no augsnes virsmas. Tomēr ar katru centimetru dziļumā ikdienas un sezonālās temperatūras izmaiņas kļūst mazāk izteiktas un parasti netiek reģistrētas dziļumā, kas pārsniedz 1 m.
Gruntsūdeņu klātbūtne un ūdens iekļūšana nokrišņu laikā uz ievērojamas mitruma kapacitātes fona, kas raksturīga lielākajai daļai augsnes tipu, veicina stabila mitruma režīma uzturēšanu. Mitrums augsnē atrodas dažādos stāvokļos: tas var stingri noturēties uz minerālu daļiņu virsmas (higroskopisks un plēvveida), aizņem mazas poras un lēnām pārvietojas pa tām dažādos virzienos (kapilāri), aizpilda lielākus dobumus un sūcas zem augsnes. gravitācijas iedarbība (gravitācijas), kā arī ietverta augsnē tvaika veidā. Augsnes mitruma saturs ir atkarīgs no tās struktūras un sezonas. Ja gravitācijas mitruma saturs ir augsts, tad augsnes režīms atgādina stāvošas seklūdens rezervuāra režīmu. Sausā augsnē ir tikai kapilārais mitrums, un apstākļi tuvojas tiem, kas atrodas uz zemes. Taču arī sausākajās augsnēs gaisā vienmēr ir lielāks mitrums nekā virspusē, kas labvēlīgi ietekmē augsnes organismu dzīvi.
Augsnes gaisa sastāvs ir mainīgs. Palielinoties dziļumam, samazinās skābekļa saturs un palielinās oglekļa dioksīda koncentrācija, t.i. vērojama līdzīga tendence kā ūdenstilpēs, kas saistīts ar procesu līdzību, kas nosaka šo gāzu koncentrācijas katrā no medijiem. Pateicoties augsnē notiekošo organisko vielu sadalīšanās procesiem, augsnes dziļajos slāņos var būt augsta toksisko gāzu, piemēram, sērūdeņraža, amonjaka un metāna, koncentrācija. Kad augsne ir piemirkusi, kad visi tās kapilāri un dobumi ir piepildīti ar ūdeni, kas, piemēram, tundrā bieži notiek pavasara beigās, var rasties skābekļa deficīta apstākļi un apstāties organisko vielu sadalīšanās.
Augsnes īpašību neviendabīgums noved pie tā, ka dažāda lieluma organismiem tā var darboties kā dažādi biotopi. Paredzēti ļoti maziem augsnes dzīvniekiem, kas apvienoti ekoloģiskā grupā mikrofauna(vienšūņi, rotifers, nematodes utt.) augsne ir mikrorezervuāru sistēma, jo tie galvenokārt dzīvo kapilāros, kas piepildīti ar ūdens šķīdumu. Šādu organismu izmēri ir tikai no 2 līdz 50 mikroniem. Grupu veido lielāki organismi, kas elpo gaisu mezofauna. Galvenokārt tajā ietilpst posmkāji (dažādas ērces, simtkāji, primārie bezspārnu kukaiņi - atsperes, divastes putni u.c.) Viņiem augsne ir nelielu alu kopums. Viņiem nav īpašu orgānu, kas ļautu viņiem patstāvīgi izveidot caurumus augsnē un rāpot pa augsnes dobumu virsmu ar ekstremitāšu palīdzību vai tārpiem līdzīgu izlocīšanu. Augsnes dobumu appludināšanas periodos ar ūdeni, piemēram, ilgstošu nokrišņu laikā, mezofaunas pārstāvji piedzīvo gaisa burbuļus, kas aizkavējas ap dzīvnieku ķermeni to nesamitrinošo apvalku dēļ, kas aprīkoti ar skropstiņiem un zvīņām. Tajā pašā laikā gaisa burbulis ir sava veida “fiziskā žauna” mazam dzīvniekam, jo elpošana notiek, jo difūzijas procesā no vides gaisa telpā nonāk skābekli. Dzīvnieku, kas pieder pie mezofaunas grupas, izmēri ir no desmitdaļām līdz 2-3 mm. Augsnes dzīvniekus ar ķermeņa izmēriem no 2 līdz 20 mm sauc par ekoloģiskās grupas pārstāvjiem makro fauna. Tie, pirmkārt, ir kukaiņu kāpuri un sliekas. Viņiem augsne jau ir blīva vide, kas kustības procesā spēj nodrošināt ievērojamu mehānisko pretestību. Tie pārvietojas augsnē, paplašinot esošās akas, izstumjot augsnes daļiņas vai veicot jaunas kustības. Lielākajai daļai šīs grupas pārstāvju gāzu apmaiņa notiek ar specializētu elpošanas orgānu palīdzību, un to papildina arī gāzu apmaiņa caur ķermeņa apvalku. Aktīvi raku dzīvnieki spēj atstāt tos augsnes slāņus, kuros tiem tiek radīti nelabvēlīgi dzīves apstākļi. Ziemā un sausās vasaras periodos tie koncentrējas dziļākos augsnes slāņos, kur ziemas temperatūra un vasaras mitrums ir augstāks nekā virspusē. Uz ekoloģisko grupu megafauna dzīvnieki galvenokārt pieder zīdītājiem. Daži no tiem visu savu dzīves ciklu veic augsnē (Eirāzijas kurmji, Āfrikas zelta kurmji, Austrālijas marsupial kurmji utt.). Viņi spēj izveidot veselas eju un caurumu sistēmas augsnē. Šo dzīvnieku izskats un anatomiskā uzbūve atspoguļo to pielāgošanos pazemes dzīvesveidam. Viņiem ir mazattīstītas acis, kompakta ķermeņa forma ar īsu kaklu, īss biezs kažoks, spēcīgas ekstremitātes, kas pielāgotas rakšanai. Augsnes megafaunas sastāvā ir arī lieli oligochaete tārpi, īpaši ģimenes pārstāvji Megascolecidae kas dzīvo dienvidu puslodes tropiskajā zonā. Lielākais no tiem ir Austrālijas tārps Megascolides australis var sasniegt 3 m garumu.
Papildus pastāvīgajiem augsnes iemītniekiem starp lielajiem dzīvniekiem var atšķirt tos
kas barojas virszemē, bet vairojas, ziemo, atpūšas un bēg no ienaidniekiem augsnes urvos. Tie ir murkšķi, zemes vāveres, jerboas, truši, āpši utt.
Augsnes un reljefa īpašībām ir būtiska un dažkārt arī izšķiroša ietekme uz sauszemes organismu, galvenokārt augu, dzīves apstākļus. Īpašā grupā tiek klasificētas zemes virsmas īpašības, kurām ir ekoloģiska ietekme uz tās iedzīvotājiem edafisks vides faktori (no grieķu “edafos” — pamats, augsne). Sauszemes augu sakņu sistēmas ir koncentrētas augsnē.
Sakņu sistēmas veids ir atkarīgs no hidrotermālā režīma, aerācijas, mehāniskā sastāva un augsnes struktūras. Piemēram, bērzam un lapeglei, kas aug apgabalos ar mūžīgo sasalumu, ir virszemes sakņu sistēmas, kas izplatās galvenokārt platumā. Tajos apgabalos, kur nav mūžīgā sasaluma, šo pašu augu sakņu sistēmas iekļūst augsnē daudz lielākā dziļumā. Daudzu stepju augu saknes var iegūt ūdeni no vairāk nekā 3 m dziļuma, taču tām ir arī labi attīstīta virszemes sakņu sistēma, kuras funkcija ir organisko un minerālvielu ieguve. Piemirkušas augsnes apstākļos ar zemu skābekļa saturu, piemēram, pasaules lielākās upes Amazones baseinā veidojas tā saukto mangrovju augu sabiedrības, kurām ir izveidojušās īpašas virszemes elpceļu saknes - pneimatofori.
Tiks izdalītas vairākas ekoloģiskās augu grupas atkarībā no to attiecības ar noteiktām augsnes īpašībām.
Saistībā ar augsnes skābumu ir acidofils sugas, kas pielāgotas augšanai skābās augsnēs, kuru pH ir mazāks par 6,5 vienībām. Tajos ietilpst slapju purvainu biotopu augi. Neitrofilu sugas mēdz augsnēs, kuru reakcija ir tuvu neitrālai ar pH no 6,5 līdz 7,0 vienībām. Tā ir lielākā daļa kultivēto augu mērenajā klimata joslā. Bazifilisks augi aug augsnēs ar sārmainu reakciju ar pH lielāku par 7,0 vienībām. Piemēram, meža anemone, Mordovik pieder šai grupai). vienaldzīgs augi spēj augt augsnēs ar dažādām pH vērtībām (maijlilija, auzene u.c.).
Atkarībā no prasībām attiecībā uz organisko un minerālo barības vielu saturu augsnē ir oligotrofisks augi, kuru normālai eksistencei nepieciešams neliels barības vielu daudzums (piemēram, parastā priede, kas aug nabadzīgās smilšainās augsnēs), eitrofisks augi, kuriem nepieciešamas daudz bagātākas augsnes (ozols, dižskābardis, parastā kazzāle u.c.) un mezotrofisks kam nepieciešams mērens organisko minerālu savienojumu daudzums (egle).
Turklāt ekoloģiskajā grupā tiek iedalīti augi, kas aug augsnēs ar augstu mineralizāciju halofīti(pustuksnešu augi - solero, kokpeka utt.). Dažas augu sugas ir pielāgotas dominējošai augšanai akmeņainās augsnēs - tās iedala ekoloģiskā grupā petrofīti, un brīvi plūstošo smilšu iemītnieki tiek klasificēti kā psammofīti.
Augsnes kā biotopa fizikālās īpašības noved pie tā, ka, neskatoties uz ievērojamo vides apstākļu neviendabīgumu, tās ir stabilākas nekā tās, kas raksturīgas zemes-gaisa videi. Nozīmīgi
temperatūras, mitruma un gāzu satura gradients, kas izpaužas, palielinoties augsnes dziļumam, ļauj maziem dzīvniekiem ar nelielām kustībām atrast piemērotus dzīvotnes apstākļus.
Saskaņā ar vairākām ekoloģiskām iezīmēm augsne ir starpvide starp ūdeni un zemi. Tās temperatūras režīma mainīguma raksturs, zemais skābekļa saturs augsnes gaisā, tā piesātinājums ar ūdens tvaikiem, sāļu un organisko vielu klātbūtne augsnes šķīdumos, bieži vien augstā koncentrācijā, spēja pārvietoties
trīs dimensijās. Augsnes gaisa klātbūtne, zems mitruma saturs intensīvas saules starojuma gadījumā un ievērojamas temperatūras svārstības tuvējā virszemes slānī tuvina augsni gaisa videi.
Augsnes kā biotopa ekoloģisko īpašību starpposma raksturs liecina, ka augsnei bija īpaša nozīme organiskās pasaules evolūcijā. Daudzām grupām, jo īpaši posmkājiem, augsne, iespējams, bija vide, veicot starpposma pielāgojumus, kuriem kļuva iespējams pāriet uz tipisku sauszemes dzīvesveidu un pēc tam izstrādāt efektīvus pielāgojumus vēl grūtākiem dabiskajiem zemes apstākļiem.
Literatūra:
Galvenais - V.1 - lpp. 299 - 316; - ar. 121 - 131; Papildu.
Pašpārbaudes jautājumi:
1. Kāda ir galvenā atšķirība starp augsni un minerāliežiem?
2. Kāpēc augsni sauc par bioinertu ķermeni?
3. Kāda ir augsnes organismu loma augsnes auglības uzturēšanā?
4. Kādi vides faktori tiek klasificēti kā edafiski?
5. Kādas augsnes dzīvnieku ekoloģiskās grupas jūs zināt?
6. Kādas ir augu ekoloģiskās grupas atkarībā no to attiecības
noteiktām augsnes īpašībām?
7. Kādas augsnes īpašības tuvina to sauszemes-gaisa un ūdens biotopiem?
Publicēšanas datums: 2014-11-29; Lasīts: 487 | Lapas autortiesību pārkāpums
studopedia.org — Studopedia.Org — 2014-2018. (0,003 s) ...
Lauksaimniecības augu augšanu un attīstību nosaka ne tikai iepriekš aplūkoto augu dzīves faktoru klātbūtne, bet arī apstākļi, kādos tie aug un kas nosaka šo faktoru pilnvērtīgu izmantošanu augiem. Visus šos apstākļus var iedalīt trīs grupās: augsne, t.i., konkrētu augšņu īpatnības, īpašības un režīmi, atsevišķas augsnes platības, uz kurām tiek kultivēti kultūraugi; klimatiskais - nokrišņu daudzums un veids, temperatūra, laika apstākļi atsevišķiem gadalaikiem, īpaši augšanas sezona; organizatoriski - lauksaimniecības tehnoloģijas līmenis, lauku darbu veikšanas laiks un kvalitāte, atsevišķu kultūru audzēšanas izvēle, to maiņas kārtība laukos utt.
Katra no šīm trīs apstākļu grupām var būt izšķiroša, lai iegūtu kultivēto kultūru galaproduktu tās ražas veidā. Taču, ja ņem vērā, ka apvidum ir raksturīgi vidējie ilgtermiņa klimatiskie apstākļi, ka lauksaimniecība tiek veikta augstā vai vidējā lauksaimniecības tehnoloģiju līmenī, kļūst skaidrs, ka augsnes apstākļi, augsnes īpašības un režīmi kļūst par noteicošo. nosacījums ražas veidošanai.
Galvenās augsnes īpašības, ar kurām ir cieši saistīta atsevišķu lauksaimniecības augu augšana un attīstība, ir ķīmiskās, fizikāli ķīmiskās, fizikālās un ūdens īpašības. Tos nosaka mineraloģiskais un granulometriskais sastāvs, augsnes ģenēze, augsnes segas neviendabīgums un atsevišķi ģenētiskie horizonti, un tiem ir noteikta dinamika laikā un telpā. Specifiskas zināšanas par šīm īpašībām, to refrakciju, ņemot vērā pašu lauksaimniecības kultūru prasības, ļauj sniegt pareizu augsnes agronomisko novērtējumu, tas ir, novērtēt to no augu audzēšanas apstākļu viedokļa, veikt nepieciešamie pasākumi to uzlabošanai attiecībā uz atsevišķām lauksaimniecības kultūrām vai kultūraugu grupu.
No augšņu ķīmiskajām un fizikāli ķīmiskajām īpašībām var minēt humusa saturu augsnē, augsnes šķīduma reakciju, alumīnija un mangāna kustīgo formu saturu, augiem viegli pieejamo barības vielu kopējās rezerves un saturu, viegli pieejamo barības vielu saturu. šķīstošie sāļi un absorbētais nātrijs augiem toksiskos daudzumos utt.
Humusam ir svarīga un daudzpusīga loma augšņu agronomisko īpašību veidošanā: tas darbojas kā augu barības vielu un galvenokārt slāpekļa avots, ietekmē augsnes šķīduma reakciju, katjonu apmaiņas spēju un augsnes buferspēju. augsne. Augiem derīgās mikrofloras darbības intensitāte ir saistīta ar humusa saturu. Ir labi zināma augsnes organisko vielu nozīme tās strukturālā stāvokļa uzlabošanā, agronomiski vērtīgas struktūras - ūdensizturīgu porainu pildvielu veidošanā, kā arī augšņu ūdens un gaisa režīmu uzlabošanā. Daudzu pētnieku darbi atklājuši tiešu saikni starp humusa saturu augsnēs un kultūraugu ražu.
Viens no svarīgākajiem augsnes stāvokļa un tās piemērotības kultūraugu audzēšanai rādītājiem ir augsnes šķīduma reakcija. Dažāda veida un kultivēšanas pakāpes augsnēs augsnes šķīduma skābums un sārmainība atšķiras ļoti plašā diapazonā. Dažādas kultūras atšķirīgi reaģē uz augsnes šķīduma reakciju un vislabāk attīstās noteiktā pH diapazonā (11. tabula).
Lielākā daļa kultivēto kultūru plaukst, ja augsnes šķīdums ir tuvu neitrālajam. Tajos ietilpst kvieši, kukurūza, āboliņš, bietes, dārzeņi – sīpoli, salāti, gurķi, pupiņas. Kartupeļi dod priekšroku viegli skābai reakcijai, rutabaga labi aug skābās augsnēs. Augsnes šķīduma reakcijas apakšējā robeža griķu, tējas krūmu, kartupeļu augšanai ir pH 3,5-3,7 robežās. Augšējā augšanas robeža, pēc D. N. Prjaņišņikova teiktā, auzām, kviešiem, miežiem ir augsnes šķīduma pH robežās 9,0, kartupeļiem un āboliņam - 8,5, lupīnai - 7,5. Tādas kultūras kā prosa, griķi un ziemas rudzi var veiksmīgi attīstīties diezgan plašā augsnes šķīduma reakcijas vērtību diapazonā.
Lauksaimniecības kultūru nevienlīdzīgā prasība pret augsnes šķīduma reakciju neļauj uzskatīt vienu pH diapazonu par optimālu visām augsnēm un visu veidu kultūrām. Taču praktiski nav iespējams regulēt augsnes pH katram atsevišķam kultūraugam, it īpaši, ja sējumus veic laukos. Tāpēc nosacīti tiek izvēlēts pH diapazons, kas ir tuvs zonas galveno kultūraugu prasībām un nodrošina vislabākos apstākļus augu barības vielu pieejamībai. Vācijā šāds intervāls tiek pieņemts kā diapazons no 5,5-7,0, Anglijā - 5,5-6,0.
Augu augšanas un attīstības laikā to saistība ar augsnes šķīduma reakciju nedaudz mainās. Tie ir visjutīgākie pret novirzēm no optimālā intervāla agrīnā attīstības fāzē. Tādējādi skābā reakcija ir vispostošākā augu pirmajā dzīves periodā un nākamajos periodos kļūst mazāk kaitīga vai pat nekaitīga. Timotiņa zālei visjutīgākais periods pret skābo reakciju ir aptuveni 20 dienas pēc dīgšanas, kviešiem un miežiem - 30 dienas, āboliņam un lucernai - apmēram 40 dienas.
Skābās reakcijas tiešā ietekme uz augiem ir saistīta ar olbaltumvielu un ogļhidrātu sintēzes pasliktināšanos tajos un liela daudzuma monosaharīdu uzkrāšanos. Pēdējo pārvēršanas process disaharīdos un citos sarežģītākos savienojumos tiek aizkavēts. Augsnes šķīduma skābā reakcija pasliktina augsnes barības vielu režīmu. Vislabvēlīgākā reakcija slāpekļa asimilācijai augiem ir pH 6-8, kālija un sēra - 6,0-8,5, kalcija un magnija - 7,0-8,5, dzelzs un mangāna - 4,5-6,0, bora, vara un cinka - 5-7. , molibdēns - 7,0-8,5, fosfors - 6,2-7,0. Skābā vidē fosfors saistās grūti sasniedzamās formās.
Augsts barības vielu līmenis augsnē vājina skābes reakcijas negatīvo ietekmi. Fosfors fizioloģiski "neitralizē" ūdeņraža jonu kaitīgo iedarbību pašā augā. Augsņu reakcijas ietekme uz augiem ir atkarīga no šķīstošo kalcija formu satura augsnē, jo vairāk tā ir, jo mazāku kaitējumu nodara paaugstināts skābums.
Skābā reakcija izraisa labvēlīgās mikrofloras aktivitātes nomākšanu un bieži vien aktivizē kaitīgo mikrofloru augsnē. Strauju augsnes paskābināšanos pavada nitrifikācijas procesa nomākšana, un tādējādi tiek kavēta slāpekļa pāreja no nepieejama stāvokļa uz augiem pieejamu stāvokli. Ja pH ir mazāks par 4,5, uz āboliņa saknēm pārstāj attīstīties mezgliņu baktērijas, un uz lucernas saknēm tās pārtrauc savu darbību jau pie pH 5. Augsnēs ar augstu skābumu vai sārmainību slāpekli fiksējošo, nitrificējošo baktēriju un baktēriju darbība, kas spēj fosfora pārvēršana no nepieejamām un grūti sasniedzamām formām uz sagremojamu, augiem viegli pieejamu. Rezultātā samazinās bioloģiski saistītā slāpekļa, kā arī pieejamo fosfora savienojumu uzkrāšanās.
Īpaši cieši saistīta ir vides reakcija ar mobilajām alumīnija un mangāna formām augsnē. Jo skābāka augsne, jo mobilāks tajā ir alumīnijs un mangāns, kas nelabvēlīgi ietekmē augu augšanu un attīstību. Alumīnija radītais kaitējums mobilajā formā bieži vien pārsniedz kaitējumu, ko tieši rada faktiskais skābums, ūdeņraža joni. Alumīnijs izjauc ģeneratīvo orgānu dēšanas, mēslošanas un graudu pildīšanas procesus, kā arī vielmaiņu augos. Augos, kas audzēti augsnēs ar augstu mobilā alumīnija saturu, bieži samazinās cukuru saturs, tiek kavēta monosaharīdu pārvēršanās saharozē un sarežģītākos organiskos savienojumos, kā arī strauji palielinās neolbaltumvielu slāpekļa un pašu olbaltumvielu saturs. Mobilais alumīnijs aizkavē fosfotīdu, nukleoproteīnu un hlorofila veidošanos. Tas saistās ar fosforu augsnē, negatīvi ietekmē augiem noderīgo mikroorganismu dzīvībai svarīgo darbību.
Augiem ir atšķirīga jutība pret mobilā alumīnija saturu augsnē. Daži panes salīdzinoši augstu šī elementa koncentrāciju bez kaitējuma, bet citi mirst tādā pašā koncentrācijā. Auzām, timotiņa zālei ir augsta izturība pret mobilo alumīniju, kukurūzai, lupīnai, prosai, čumizai ir vidēja izturība, vasaras kviešiem, miežiem, zirņiem, liniem, rāceņiem ir paaugstināta jutība, un visjutīgākās ir cukurbietes, āboliņš, lucerna, ziemas kvieši.
Mobilā alumīnija daudzums augsnē ir ļoti atkarīgs no tā kultivēšanas pakāpes un izmantotā mēslojuma sastāva. Sistemātiska augsnes kaļķošana, organiskā mēslojuma izmantošana noved pie mobilā alumīnija samazināšanās un pat pilnīgas izzušanas augsnēs. Augsts augu piegādes līmenis ar fosforu un kalciju pirmajās 10-15 dienās, kad augi ir visjutīgākie pret alumīniju, ievērojami vājina tā negatīvo ietekmi. Tas jo īpaši ir viens no iemesliem superfosfāta un kaļķa rindu uzklāšanas augstajai ietekmei uz skābām augsnēm.
Mangāns ir viens no augiem nepieciešamajiem elementiem. Daudzās augsnēs ar to nepietiek, un šajā gadījumā tiek izmantots mangāna mēslojums. Skābās augsnēs mangāns bieži tiek atrasts pārmērīgi, kas izraisa tā negatīvo ietekmi uz augiem. Liels daudzums kustīgā mangāna izjauc ogļhidrātu, fosfātu un olbaltumvielu metabolismu augos, negatīvi ietekmē ģeneratīvo orgānu veidošanos, mēslošanas procesus, graudu pildījumu. Īpaši spēcīga kustīgā mangāna negatīvā ietekme vērojama augu ziemošanas laikā. Kultivētie augi ir sakārtoti tādā pašā secībā kā attiecībā uz alumīniju atbilstoši to jutībai pret mobilā mangāna saturu augsnē. Timotejs, auzas, kukurūza, lupīnas, prosa, rāceņi ir ļoti izturīgi; jutīgas - mieži, vasaras kvieši, griķi, rāceņi, pupas, galda bietes; ļoti jutīgi - lucerna, lini, āboliņš, ziemas rudzi, ziemas kvieši. Ziemājos augsta jutība izpaužas tikai to ziemošanas laikā.
Kustīgā mangāna daudzums ir atkarīgs no augsnes skābuma, mitruma un aerācijas. Parasti, jo skābāka augsne, jo tajā ir kustīgāks mangāns. Tā saturs strauji palielinās pārmērīga mitruma un sliktas augsnes aerācijas apstākļos. Tāpēc agrā pavasarī un rudenī augsnēs ir daudz kustīgā mangāna, kad mitrums ir visaugstākais, vasarā kustīgā mangāna daudzums samazinās. Lai likvidētu lieko mangāna daudzumu, augsnes tiek kaļķotas, rindās un bedrēs tiek uzklāts organiskais mēslojums, superfosfāts, kā arī tiek likvidēts liekā augsnes mitrums.
Daudzos ziemeļu reģionos sastopamas dzelžainas solončakas augsnes un solončakas, kas satur augstu dzelzs koncentrāciju. Viskaitīgākais augiem ir augstā dzelzs (III) oksīda koncentrācija augsnēs. Lauksaimniecības augi atšķirīgi reaģē uz augstām kopējā dzelzs oksīda (III) koncentrācijām. Tā saturs līdz 7% praktiski neietekmē augu augšanu un attīstību. Miežus negatīvi neietekmē F2O3 saturs pat pie 35%. Tāpēc, ja arkla horizontā tiek iesaistīti ortozandros horizonti, kas parasti satur ne vairāk kā 7% dzelzs (III) oksīda, tas negatīvi neietekmē augu attīstību. Tajā pašā laikā rudijas audzēji, kas satur ievērojami vairāk dzelzs oksīda, kas iesaistīti arkla horizontā, piemēram, kad tas ir padziļināts un palielina dzelzs oksīda saturu tajā par vairāk nekā 35%, var negatīvi ietekmēt arklu. Asteraceae dzimtas ( Compositae ) un pākšaugu augšana un attīstība.
Vienlaikus jāņem vērā, ka augsnes ar augstu dzelzs (III) oksīda saturu automorfos apstākļos, kas negatīvi neietekmē augu augšanu un attīstību, ir potenciāli bīstamas, ja šīs augsnes ir pārmērīgi samitrinātas. Šādos apstākļos dzelzs (III) oksīdus var pārvērst dzelzs (II) oksīda formā. Tāpēc šādās augsnēs nav pieļaujams, ka pārmērīgs mitrums, augsnes applūšana graudaugu kultūrām pārsniedz vairāk nekā 12 stundas, dārzeņiem - 18 stundas, zālājiem - 24-36 stundas.
Tādējādi dzelzs (III) oksīdu saturs augsnēs ir nekaitīgs augiem optimālos mitruma apstākļos. Taču šādu augšņu applūšanas laikā un pēc tās tās var kalpot kā avots ievērojamam dzelzs (II) oksīda daudzumam, kas nonāk augsnes šķīdumā, kas izraisa augu inhibīciju vai pat to nāvi.
Starp augsnes fizikāli ķīmiskajām īpašībām, kas ietekmē augu augšanu un attīstību, liela ietekme ir maināmo katjonu sastāvam un katjonu apmaiņas spējai. Maināmie katjoni ir tiešie augu minerālbarības elementu avoti, nosaka augsnes fizikālās īpašības, to peptizējamību vai agregāciju (maināms nātrijs izraisa augsnes garozas veidošanos, pasliktina augsnes strukturālo stāvokli, savukārt maināmais kalcijs veicina augsnes veidošanos. ūdensizturīga struktūra un tās agregācija). Maināmo katjonu sastāvs dažāda veida augsnēs ir ļoti atšķirīgs, ko nosaka augsnes veidošanās process, ūdens-sāls režīms un cilvēka saimnieciskā darbība. Gandrīz visas augsnes satur kalciju, magniju un kāliju maināmo katjonu sastāvā. Ūdeņraža un alumīnija joni ir augsnēs ar izskalošanās režīmu un skābu reakciju, savukārt nātrija joni ir sāļās augsnēs.
Nātrija saturs augsnēs (sārmainās, daudzās solončakas, solonēciskās augsnes) veicina augsnes cietās fāzes izkliedes un hidrofilitātes palielināšanos, ko bieži pavada augsnes sārmainības palielināšanās, ja ir apstākļi maināmā nātrija disociācijai. . Liela daudzuma viegli šķīstošu sāļu klātbūtnē augsnēs, kad apmaināmo katjonu disociācija ir nomākta, pat augsts maināmā nātrija saturs neizraisa solonēcisma pazīmju parādīšanos. Tomēr šādās augsnēs pastāv liels potenciāls solonēzes risks, ko var realizēt, piemēram, apūdeņošanas vai skalošanas laikā, kad tiek atdalīti viegli šķīstošie sāļi.
Dabiskos apstākļos izveidojušos maināmo katjonu sastāvs var būtiski mainīties, izmantojot augsnes lauksaimniecībā. Maināmo katjonu sastāvu lielā mērā ietekmē minerālmēslu izmantošana, augsnes apūdeņošana un to drenāža, kas atspoguļojas augsnes sāls režīmā. Apmaiņas katjonu sastāva mērķtiecīga regulēšana tiek veikta ģipša un kaļķošanas laikā.
Dienvidu reģionos augsnē var būt dažāds daudzums viegli šķīstošu sāļu. Daudzi no tiem ir toksiski augiem. Tie ir nātrija un magnija karbonāti un bikarbonāti, magnija un nātrija sulfāti un hlorīdi. Soda ir īpaši toksiska, ja to satur augsnē, pat nelielos daudzumos. Viegli šķīstošie sāļi dažādos veidos ietekmē augus. Daži no tiem novērš augļu veidošanos, izjauc normālu bioķīmisko procesu gaitu, citi iznīcina dzīvās šūnas. Turklāt visi sāļi paaugstina augsnes šķīduma osmotisko spiedienu, kā rezultātā var rasties tā sauktais fizioloģiskais sausums, kad augi nespēj uzņemt augsnē esošo mitrumu.
Galvenais augsnes sāls režīma kritērijs ir uz tām augošo kultūraugu stāvoklis. Pēc šī rādītāja augsnes pēc sāļuma pakāpes iedala piecās grupās (12.tabula). Sāļuma pakāpi nosaka viegli šķīstošo sāļu saturs augsnē atkarībā no augsnes sāļuma veida.
Aramaugsnēs, īpaši taigas meža zonā, plaši izplatītas ir dažādas ūdens aizsērēšanas pakāpes augsnes, hidromorfās un daļēji hidromorfās minerālaugsnes. Kopīga šādu augsņu iezīme ir to sistemātiska, dažāda ilguma, pārmērīga mitruma pakāpe. Visbiežāk tas ir sezonāls un notiek pavasarī vai rudenī un retāk vasarā ar ilgstošām lietavām. Pastāv ūdens aizsērēšana, kas saistīta ar pakļaušanu grunts vai virszemes ūdeņiem. Pirmajā gadījumā pārmērīgs mitrums parasti ietekmē apakšējos augsnes horizontus, bet otrajā - augšējos. Laukaugiem vislielāko kaitējumu rada virsmas mitrums. Parasti ziemāju raža šādās augsnēs mitros gados samazinās, īpaši, ja augsnes kultivēšanas pakāpe ir zema. Sausos gados, kad veģetācijas periodā kopumā ir nepietiekams mitrums, šādām augsnēm var būt lielāka raža. Pavasara kultūrām, īpaši auzām, īslaicīgam mitrumam nav negatīvas ietekmes, un dažreiz tiek atzīmēta lielāka raža.
Pārmērīgs augsnes mitrums izraisa tajās gleju procesu attīstību, kuru izpausme ir saistīta ar vairāku lauksaimniecības augiem nelabvēlīgu īpašību parādīšanos augsnēs. Gleyinga attīstību pavada dzelzs (III) un mangāna oksīdu samazināšanās un to kustīgo savienojumu uzkrāšanās, kas nelabvēlīgi ietekmē augu attīstību. Konstatēts, ka, ja normāli mitrā augsnē ir 2–3 mg kustīgā mangāna uz 100 g augsnes, tad ar ilgstošu pārmērīgu mitrumu tā saturs sasniedz 30–40 mg, kas jau ir toksisks augiem. Pārmērīgi mitrām augsnēm raksturīgs ļoti hidratētu dzelzs un alumīnija formu uzkrāšanās, kas ir aktīvi fosfātu jonu adsorbenti, t.i., šādās augsnēs strauji pasliktinās fosfātu režīms, kas izpaužas kā ļoti zems viegli pieejamo fosfātu formu saturs. augiem un ātri pārveidojot pieejamos un šķīstošos fosfātu fosfātu mēslojumus grūti sasniedzamās formās.
Skābās augsnēs pārmērīgs mitrums veicina mobilā alumīnija satura palielināšanos, kas, kā jau minēts, ļoti negatīvi ietekmē augus. Turklāt pārmērīgs mitrums veicina zemas molekulmasas fulvoskābju uzkrāšanos augsnēs, pasliktina gaisa apmaiņas apstākļus augsnēs un līdz ar to arī normālu augu sakņu apgādi ar skābekli un labvēlīgās aerobās mikrofloras normālu vitālo aktivitāti.
Par augsnes mitruma augšējo robežu, kas rada augu audzēšanai nelabvēlīgus ekoloģiskos un hidroloģiskos apstākļus, parasti tiek uzskatīts mitrums, kas atbilst FPV (ierobežojošajam lauka mitruma kapacitātei, t.i., maksimālajam mitruma daudzumam, ko viendabīga vai slāņaina augsne spēj noturēt). relatīvi nekustīgs stāvoklis pēc pilnīgas laistīšanas un brīvas gravitācijas ūdens noteces, ja tas neiztvaiko no virsmas un palēnina gruntsūdeņu vai stāvūdens noteci). Pārmērīgs mitrums augiem ir bīstams nevis gravitācijas mitruma ieplūšanas dēļ augsnē, bet gan galvenokārt un galvenokārt sakņu slāņu gāzes apmaiņas pārkāpuma un to aerācijas straujas pavājināšanās dēļ. Gaisa apmaiņa un skābekļa kustība augsnē var notikt, ja gaisa poru saturs augsnē ir 6-8%. Šāds gaisu nesošo poru saturs dažādas ģenēzes un sastāva augsnēs notiek pie ļoti dažādām mitruma satura vērtībām gan virs, gan zem šīs vērtības. Saistībā ar šo vides pārmērīga augsnes mitruma novērtēšanas kritēriju var uzskatīt mitrumu, kas vienāds ar visu poru kopējo ietilpību mīnus 8% arkla horizontiem un 6% apakšarkla horizontiem.
Par augsnes mitruma apakšējo robežu, kas kavē augu augšanu un attīstību, tiek uzskatīts augu stabilas vītuma mitruma saturs, lai gan šādu kavēšanu var novērot arī pie lielāka mitruma satura nekā augu vīstošais mitrums. Daudzām augsnēm augu mitruma pieejamības kvalitatīvās izmaiņas atbilst 0,65-0,75 WPV. Tāpēc kopumā tiek uzskatīts, ka optimālā mitruma satura diapazons augu attīstībai atbilst intervālam no 0,65-0,75 FPV līdz FPV.
No augšņu fizikālajām īpašībām liela nozīme normālai augu attīstībai ir augsnes blīvumam un tās strukturālajam stāvoklim. Augsnes blīvuma optimālās vērtības dažādiem augiem ir atšķirīgas, kā arī atkarīgas no augsnes ģenēzes un īpašībām. Lielākajai daļai kultūraugu augsnes sastāva blīvuma optimālās vērtības atbilst vērtībām 1,1-1,2 g/cm3 (13. tabula). Pārāk irdena augsne var bojāt jaunas saknes tās dabiskās saraušanās laikā, pārāk blīva augsne traucē normālu augu sakņu sistēmas attīstību. Agronomiski vērtīga ir tāda struktūra, kad augsni attēlo 0,5-5,0 mm lieli agregāti, kam raksturīga ūdensizturīga un poraina struktūra. Tieši šādā augsnē var izveidot optimālākos gaisa un ūdens apstākļus augu augšanai. Optimālais ūdens un gaisa saturs augsnē lielākajai daļai augu ir attiecīgi aptuveni 75 un 25% no kopējās augsnes porainības, kas savukārt var mainīties laika gaitā un ir atkarīgs no dabas apstākļiem un augsnes apstrādes. Optimālās kopējās porainības vērtības aramzemes horizontiem ir 55-60% no augsnes tilpuma.
Augsnes sastāva blīvuma izmaiņas, tās agregācija, ķīmisko elementu saturs, augšņu fizikāli ķīmiskās un citas īpašības ir atšķirīgas atsevišķos augšņu horizontos, kas primāri saistīts ar augšņu ģenēzi, kā arī cilvēka saimniecisko darbību. Tāpēc no agronomiskā viedokļa ir svarīgi, kāda ir augsnes profila struktūra, noteiktu ģenētisko horizontu klātbūtne un to biezums.
Aramaugšņu augšējais horizonts (arkla horizonts), kā likums, ir vairāk bagātināts ar trūdvielu, satur vairāk augu barības vielu, īpaši slāpekļa, un to raksturo aktīvāka mikrobioloģiskā darbība, salīdzinot ar pamathorizontiem. Zem aramhorizonta atrodas horizonts, kuram bieži ir vairākas augiem nelabvēlīgas īpašības (piemēram, podzoliskajā horizontā ir skāba reakcija, solonēciskais horizonts satur lielu daudzumu uzsūktā nātrija, kas ir toksisks augiem utt.) vispārējs, ar zemāku auglību nekā augšējais horizonts. Tā kā šo apvāršņu īpašības krasi atšķiras no lauksaimniecības augu attīstības apstākļu viedokļa, ir skaidrs, cik liela nozīme augu attīstībai ir augšējā horizonta biezumam un tā īpašībām. Kultivēto augu attīstības iezīme ir tāda, ka gandrīz visa to sakņu sistēma ir koncentrēta aram slānī: piemēram, no 85 līdz 99% no visas lauksaimniecības augu sakņu sistēmas velēnu-podzoliskajās augsnēs koncentrējas aram slānī. un gandrīz vairāk nekā 99% attīstās slānī līdz 50 cm.Tāpēc lauksaimniecības kultūru ražu galvenokārt nosaka aramslāņa biezums un īpašības. Jo jaudīgāks aram horizonts, jo lielāks augsnes apjoms ar labvēlīgām īpašībām klāj augu sakņu sistēmu, jo labāki apstākļi tiem ir barības vielu un mitruma nodrošināšanai.
Lai novērstu augu augšanai un attīstībai nelabvēlīgās augsnes īpašības, visi agrotehniskie un citi pasākumi, kā likums, tiek veikti vienādi katrā konkrētajā laukā. Tas zināmā mērā ļauj radīt vienādus apstākļus augu augšanai, to vienmērīgai nogatavošanai un vienlaicīgai ražas novākšanai. Taču pat ar augstu visu darbu organizāciju ir praktiski grūti panākt, lai visi augi visā laukā būtu vienā attīstības stadijā. Īpaši tas attiecas uz taiga-meža un sauso stepju zonu augsnēm, kur augsnes seguma neviendabīgums un sarežģītība ir īpaši izteikta. Šāda neviendabība galvenokārt ir saistīta ar dabisko procesu izpausmēm, augsnes veidošanās faktoriem un nelīdzenu reljefu. Cilvēka saimnieciskā darbība, no vienas puses, veicina aramzemes horizonta izlīdzināšanos atbilstoši tās īpašībām konkrētajā laukā augsnes apstrādes, mēslošanas, vienas kultūras kultivēšanas rezultātā noteiktā laukā veģetācijas periodā, kā arī, līdz ar to tās pašas augu kopšanas metodes . No otras puses, saimnieciskā darbība zināmā mērā veicina arī aramzemes horizonta neviendabīguma veidošanos pēc noteiktām īpašībām. Tas galvenokārt ir saistīts ar nevienmērīgu organiskā mēslojuma izmantošanu (kas saistīts ar to, ka nav pietiekami daudz aprīkojuma, lai to vienmērīgi sadalītu pa laukiem); ar augsnes apstrādi, kad veidojas izgāztuves un šķelšanās vagas, kad dažādas lauka daļas ir atšķirīgā mitruma stāvoklī (bieži vien nav optimālas kultivēšanai); ar nevienmērīgu augsnes kultivēšanas dziļumu uc Augsnes seguma sākotnējā neviendabīgums galvenokārt nosaka lauku pļaušanas shēmu, precīzi ņemot vērā dažādu tā posmu īpašību un režīmu atšķirības.
Augsnes īpašības mainās atkarībā no izmantotās lauksaimniecības prakses, meliorācijas darbu rakstura, izlietotā mēslojuma utt. Pamatojoties uz to, šobrīd optimālie augsnes parametri tiek saprasti kā augsnes īpašību un režīmu kvantitatīvo un kvalitatīvo rādītāju kombinācija, saskaņā ar kuru. var būt maksimāli izmantoti visi augiem būtiskie faktori un kultivēto kultūraugu potenciālās iespējas ir vispilnīgāk realizētas ar to augstāko ražu un kvalitāti.
Iepriekš aplūkotās augšņu īpašības nosaka to ģenēze un cilvēka saimnieciskā darbība, un tās kopā un kopsakarībā nosaka tādu svarīgu augsnes īpašību kā tās auglība.