Bioloģiskā augsnes biotops. Augsnes vides vispārīgās īpašības. Augsnes kā dzīvotnes iezīme

Iedzimtība un apkārtējās vides ietekme Kāda ir iedzimtā un iegūtā attiecība psihē un uzvedībā, tas nav tikai bioloģijas jautājums. Tas ir mūžīgs jautājums, jo atbildi uz to nosaka cilvēka pasaules uzskats. (Tieši tā - pasaules uzskats, nevis pasaules uzskats.

Abstraktu aizpildīja studentu grupa ELK - 11

Krievijas Federācijas Izglītības ministrija

Habarovskas Valsts tehniskā universitāte

Habarovska 2001

Zeme-gaisa vide.

Atmosfēra (no grieķu valodas atmos — tvaiks un sphaira — bumba), zemes vai jebkura cita ķermeņa gāzveida apvalks. Nav iespējams precīzi norādīt zemes atmosfēras augšējo robežu, jo gaisa blīvums nepārtraukti samazinās līdz ar augstumu. Tuvojoties matērijas blīvumam, kas aizpilda starpplanētu telpu. Atmosfēras pēdas ir zemes rādiusa augstumos (apmēram 6350 kilometri). Atmosfēras sastāvs līdz ar augstumu mainās maz. Atmosfērai ir skaidri izteikta slāņaina struktūra. Galvenie atmosfēras slāņi:

Troposfēra - līdz 8 - 17 km augstumam. (atkarībā no platuma grādiem); tajā koncentrējas visi ūdens tvaiki un 4/5 no atmosfēras masas, un attīstās visas laikapstākļu parādības. Troposfērā izšķir 30–50 m biezu virskārtu, kas atrodas tiešā zemes virsmas ietekmē.

Stratosfēra ir slānis virs troposfēras līdz aptuveni 40 km augstumam. To raksturo gandrīz pilnīga temperatūras nemainīgums augstumā. To no troposfēras atdala aptuveni 1 km biezs pārejas slānis - tropopauze. Stratosfēras augšdaļā novērojama maksimālā ozona koncentrācija, kas absorbē lielu daudzumu Saules ultravioletā starojuma un aizsargā Zemes dzīvo dabu no tās kaitīgās ietekmes.

Mezosfēra - slānis no 40 līdz 80 km; tās apakšējā pusē temperatūra paaugstinās no +20 līdz +30 grādiem, augšējā pusē pazeminās līdz gandrīz -100 grādiem.

Termosfēra (jonosfēra) - slānis no 80 līdz 800 - 1000 km, kuram ir paaugstināta gāzes molekulu jonizācija (brīvi iekļūstoša kosmiskā starojuma ietekmē). Jonosfēras stāvokļa izmaiņas ietekmē zemes magnētismu, izraisa magnētisko vētru parādības, ietekmē radioviļņu atstarošanu un absorbciju; tas rada polāro gaismu. Jonosfērā izšķir vairākus slāņus (reģionus) ar maksimālu jonizāciju.

Eksosfēra (izkliedes sfēra) - slānis virs 800 - 1000 km, no kura gāzes molekulas tiek izkliedētas kosmosā.

Atmosfēra pārraida 3/4 saules starojuma un aizkavē zemes virsmas garo viļņu starojumu, tādējādi palielinot kopējo siltuma daudzumu, kas tiek izmantots dabisko procesu attīstībai uz Zemes.

Gaisā (atmosfērā), ko mēs elpojam, ir milzīgs daudzums kaitīgu vielu. Tās ir cietas kvēpu daļiņas, azbests, svins un suspendēti šķidri ogļūdeņražu un sērskābes pilieni, un gāzes: oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīdi, sēra dioksīds. Visiem šiem gaisā esošajiem piesārņotājiem ir bioloģiska ietekme uz cilvēka ķermeni.

Smogs (no angļu valodas dūmi - dūmi un migla - migla), kas daudzās pilsētās izjauc normālu gaisa stāvokli, rodas reakcijas rezultātā starp gaisā esošajiem ogļūdeņražiem un automašīnu izplūdes gāzēs esošajiem slāpekļa oksīdiem.

Galvenie atmosfēras piesārņotāji, kas saskaņā ar UNEP datiem katru gadu tiek emitēti līdz 25 miljardiem tonnu, ir:

Sēra dioksīds un putekļu daļiņas - 200 miljoni tonnu / gadā;

Slāpekļa oksīdi - 60 miljoni tonnu / gadā;

Oglekļa oksīdi - 8000 miljoni tonnu / gadā;

Ogļūdeņraži - 80 miljoni tonnu / gadā.

Galvenais virziens gaisa baseina aizsardzībai pret kaitīgo vielu piesārņojumu ir jaunas bezatkritumu tehnoloģijas izveide ar slēgtiem ražošanas cikliem un integrētu izejvielu izmantošanu.

Daudzi strādājošie uzņēmumi izmanto tehnoloģiskos procesus ar atvērtiem ražošanas cikliem. Šajā gadījumā izplūdes gāzes pirms izplūdes atmosfērā tiek attīrītas, izmantojot skruberi, filtrus utt. Tā ir dārga tehnoloģija, un tikai retos gadījumos no atgāzēm iegūto vielu izmaksas var segt attīrīšanas iekārtu būvniecības un ekspluatācijas izmaksas.

Gāzu attīrīšanā visizplatītākās ir adsorbcijas, absorbcijas un katalītiskās metodes.

Rūpniecisko gāzu sanitārā attīrīšana ietver attīrīšanu no CO2, CO, slāpekļa oksīdiem, SO2, no suspendētajām daļiņām.

Gāzes attīrīšana no CO2

Gāzes attīrīšana no CO

Gāzu attīrīšana no slāpekļa oksīdiem

Gāzes attīrīšana no SO2

Gāzu attīrīšana no suspendētajām daļiņām

Ūdens vide.

Hidrosfēra (no hidro ... un sfēra), Zemes intermitējošais ūdens apvalks, kas atrodas starp atmosfēru un cieto zemes garozu (litosfēru); attēlo okeānu, jūru, ezeru, upju, purvu un gruntsūdeņu kopumu. Hidrosfēra aizņem apmēram 71% no Zemes virsmas; tā tilpums ir aptuveni 1370 miljoni km3 (1/800 no planētas kopējā tilpuma); svars 1,4 x 1018 tonnas, no kurām 98,3% ir koncentrēti okeānos un jūrās. Hidrosfēras ķīmiskais sastāvs tuvojas vidējam jūras ūdens sastāvam.

Saldūdens daudzums ir 2,5% no visa ūdens uz planētas; 85% - jūras ūdens. Saldūdens rezerves ir sadalītas ārkārtīgi nevienmērīgi: 72,2% - ledus; 22,4% - gruntsūdeņi; 0,35% - atmosfēra; 5,05% - ilgtspējīga upju un ezeru ūdens plūsma. Ūdens daļa, ko varam izmantot, veido tikai 10–2% no visa saldūdens uz Zemes.

Cilvēku saimnieciskā darbība ir izraisījusi ievērojamu ūdens daudzuma samazināšanos sauszemes rezervuāros. Pazeminot gruntsūdeņu līmeni, samazinās apkārtējo saimniecību produktivitāte.

Pēc sāļu daudzuma ūdeni iedala: svaigā (<1 г/л солей), засоленную (до 25 г/л солей) и соленую (>25).

Dabisko ūdeņu degradācija galvenokārt ir saistīta ar sāļuma palielināšanos. Minerālsāļu daudzums ūdeņos nepārtraukti pieaug. Galvenais ūdeņu sāļuma iemesls ir mežu iznīcināšana, stepju aršana un ganīšana. Tajā pašā laikā ūdens neuzkavējas augsnē, nesamitrina to, nepapildina augsnes avotus, bet pa upēm ripo jūrā. Jaunākie pasākumi upju sāļuma samazināšanai ietver mežu stādīšanu.

Drenāžas ūdens novadīšanas apjoms ir milzīgs. Līdz 2000. gadam tas bija 25 - 35 km3. Apūdeņošanas sistēmas parasti patērē 1-2 tūkst.m3/ha, to mineralizācija ir līdz 20 hl. Rūpniecisko notekūdeņu ieguldījums ūdens mineralizācijā ir milzīgs. Pēc datiem par 1996. gadu Krievijā, apjoms prom. notece bija vienāda ar tādas lielas upes kā Kuban noteci.

Pastāvīgi pieaug ūdens patēriņš gan rūpnieciskām, gan sadzīves vajadzībām. Vidēji pilsētās, kurās dzīvo 1 miljons cilvēku, saskaņā ar ASV datiem dienā uz vienu cilvēku tiek patērēti 200 litri ūdens.

Galvenās notekūdeņu īpašības, kas ietekmē ūdenstilpju stāvokli: temperatūra, piemaisījumu mineraloģiskais sastāvs, skābekļa saturs, ml, pH, kaitīgo piemaisījumu koncentrācija. Īpaša nozīme ūdenstilpju pašattīrīšanā ir skābekļa režīmam. Nosacījumus notekūdeņu novadīšanai ūdenstilpēs regulē "virszemes ūdeņu aizsardzības no notekūdeņu piesārņojuma noteikumi". Notekūdeņus raksturo šādas īpašības:

Ūdens duļķainība;

ūdens krāsa;

Sausais atlikums;

Skābums;

Stingrība;

Šķīstošais skābeklis;

bioloģiskā nepieciešamība pēc skābekļa.

Atkarībā no veidošanās apstākļiem notekūdeņus iedala trīs grupās:

Sadzīves notekūdeņi;

Atmosfēras notekūdeņi;

Rūpnieciskie notekūdeņi;

Ūdens attīrīšanas metodes. Tīri notekūdeņi ir ūdens, kas praktiski nav piesārņots līdzdalības procesā ražošanas tehnoloģijā un kura novadīšana bez attīrīšanas neizraisa ūdenstilpes ūdens kvalitātes normatīvu pārkāpumus.

Piesārņotie notekūdeņi ir ūdens, kas lietošanas laikā tiek piesārņots ar dažādām sastāvdaļām un tiek novadīts bez attīrīšanas, kā arī attīrāmie notekūdeņi, kuru pakāpe ir zem normas. Šo ūdeņu novadīšana rada ūdens kvalitātes normu pārkāpumu ūdenstilpē.

Gandrīz vienmēr rūpniecisko notekūdeņu attīrīšana ir metožu kopums:

mehāniskā notekūdeņu attīrīšana;

ķīmiskā tīrīšana:

neitralizācijas reakcijas;

oksidācijas-reducēšanas reakcijas;

bioķīmiskā attīrīšana:

aerobā bioķīmiskā apstrāde;

anaerobā bioķīmiskā apstrāde;

ūdens dezinfekcija;

īpašas tīrīšanas metodes;

destilācija;

sasaldēšana;

membrānas metode;

jonu apmaiņa;

organisko vielu atlikumu noņemšana.

Augsnes vide.

Augsne ir zemes garozas virskārta, kurā ir veģetācija un kas ir auglīga. Tas mainās veģetācijas, dzīvnieku (galvenokārt mikroorganismu), klimatisko apstākļu un cilvēku darbības ietekmē. Pēc mehāniskā sastāva (pēc augsnes daļiņu lieluma) izšķir augsnes: smilšmāls, smilšmāls (smilšmāls), smilšmāls (mālsmilts), māls. Pēc ģenēzes izšķir augsnes: velēnu-podzolu, pelēko mežu, melnzemju, kastaņu, brūno uc Augsnes izplatību uz zemes virsmas nosaka zonalitātes likumi (horizontāli un vertikāli).

Galvenie litosfēras piesārņojuma veidi ir cietie sadzīves un rūpniecības atkritumi. Pilsētā vidēji gadā ir aptuveni 1 tonna cieto atkritumu uz vienu iedzīvotāju, un šis rādītājs ar katru gadu pieaug.

Pilsētās lielas platības tiek atvēlētas sadzīves atkritumu uzglabāšanai. Atkritumi ir jāizvāc īsā laikā, lai novērstu kukaiņu, grauzēju vairošanos un novērstu gaisa piesārņojumu. Daudzās pilsētās ir rūpnīcas sadzīves atkritumu pārstrādei, un pilnīga atkritumu pārstrāde ļauj pilsētai ar 1 miljonu iedzīvotāju gadā saņemt līdz 1500 tonnām metāla un gandrīz 45 tūkstošus tonnu komposta. Atkritumu izvešanas rezultātā pilsēta kļūst tīrāka, turklāt, pateicoties atbrīvotajai poligonu aizņemtajai platībai, pilsēta iegūst papildu teritorijas.

Pareizi organizēta tehnoloģiskā izgāztuve ir cieto sadzīves atkritumu novietne, kas nodrošina pastāvīgu atkritumu pārstrādi, piedaloties atmosfēras skābeklim un mikroorganismiem.

Sadzīves atkritumu sadedzināšanas rūpnīcā līdz ar neitralizāciju tiek maksimāli samazināts to apjoms. Taču jāņem vērā, ka pašas atkritumu sadedzināšanas iekārtas var piesārņot vidi, tādēļ, projektējot tās, ir jāparedz izmešu attīrīšana. Šādu atkritumu sadedzināšanas iekārtu jauda ir aptuveni 720 t/s. ar darbību visu gadu un visu diennakti.

Augsne- irdens zemes garozas virsmas slānis, kas transformējies dēdēšanas procesā un apdzīvots ar dzīviem organismiem. Kā auglīgs slānis augsne nodrošina augu eksistenci.

Grūti atbildēt uz jautājumu, vai augsne ir dzīva viela vai nē, jo tā apvieno gan dzīvo, gan nedzīvo veidojumu īpašības. Nav brīnums, ka V.I. Vernadskis augsni attiecināja uz tā saukto bioinerto ķermeni. Pēc viņa teiktā, augsne ir nedzīva, inerta viela, ko apstrādā dzīvo organismu darbība. Tā auglība ir saistīta ar bagātinātu barības vielu klātbūtni.

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).

Gāzveida daļa- augsnes gaiss - piepilda poras, kuras neaizņem ūdens. Augsnes gaiss satur vairāk oglekļa dioksīda un mazāk skābekļa nekā atmosfēras gaiss. Turklāt tas satur metānu, gaistošus organiskos savienojumus utt.

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.

Kopējā bezmugurkaulnieku masa augsnē var sasniegt 50 q/ha. Zem zālājiem, kas mīkstina laika apstākļus, to ir 2,5 reizes vairāk nekā aramzemē. Sliekas gadā caur sevi izlaiž 8,5 t/ha organiskās vielas (kas kalpo kā humusa sākotnējais produkts), un to biomasa ir apgriezti proporcionāla mūsu “vardarbības” pakāpei pret augsni. Tātad kūdras aršana ne vienmēr palielina aršanas produktivitāti salīdzinājumā ar ganībām un siena laukiem.

Daudzi pētnieki atzīmē augsnes vides starpstāvokli starp un. Organismi, kuriem ir gan ūdens, gan gaisa elpošana, dzīvo augsnē. Gaismas iekļūšanas vertikālais gradients augsnē ir vēl izteiktāks nekā ūdenī. Mikroorganismi ir sastopami visā augsnes biezumā, un augi (galvenokārt to sakņu sistēmas) ir saistīti ar ārējiem horizontiem.

Augsnes loma ir daudzveidīga: no vienas puses, tā ir nozīmīgs visu dabas ciklu dalībnieks, no otras – biomasas ražošanas pamats. Lai iegūtu augu un dzīvnieku izcelsmes produktus, cilvēce ap 10% zemes izmanto aramzemei ​​un līdz 20% ganībām. Šī ir tā zemes virsmas daļa, kuru, pēc ekspertu domām, vairs nevar palielināt, neskatoties uz nepieciešamību saražot arvien vairāk pārtikas iedzīvotāju skaita pieauguma dēļ.

Pēc mehāniskā sastāva (augsnes daļiņu lieluma) augsnes ir smilšainas, smilšmāls (smilšmāls), smilšmāls (mālsmilts), māls. Augsnes pēc to ģenēzes iedala velēnu-podzoliskajā, pelēkajā mežā, černozemā, kastaņā, brūnajā u.c.

Ir vairāki tūkstoši augšņu šķirņu, kuru izmantošana prasa izcilu lasītprasmi. Augsnes krāsa un struktūra mainās līdz ar dziļumu no tumša humusa slāņa uz gaiši smilšainu vai mālainu. Vissvarīgākais ir trūdvielu slānis, kas satur veģetācijas paliekas un nosaka augsnes auglību. Trūdvielām bagātākajos černozemos šī slāņa biezums sasniedz 1-1,5 m, dažkārt 3-4 m, nabadzīgos - ap 10 cm.

Zemes augsnes segumu pašlaik būtiski ietekmē cilvēki (antropogēnā ietekme). Tas galvenokārt izpaužas kā tās darbības produktu uzkrāšanās augsnēs.

Negatīvie tehnogēnie faktori ietver pārmērīgu minerālmēslu un pesticīdu lietošanu augsnē. Plašā minerālmēslu izmantošana lauksaimnieciskajā ražošanā rada vairākas problēmas. Pesticīdi nomāc augsnes bioloģisko aktivitāti, iznīcina mikroorganismus, tārpus, samazina augsnes dabisko auglību.

Paradoksālā kārtā augsnes aizsardzība no cilvēkiem ir viena no svarīgākajām vides problēmām, jo ​​jebkuri kaitīgie savienojumi, kas atrodami augsnē, agrāk vai vēlāk nonāk ūdens vidē. Pirmkārt, notiek pastāvīga piesārņojuma izskalošanās atklātās ūdenskrātuvēs un gruntsūdeņos, ko cilvēki var izmantot dzeršanai un citām vajadzībām. Otrkārt, augsnes mitruma, gruntsūdeņu un atklāto ūdenstilpņu piesārņojums iekļūst dzīvnieku un augu organismos, kas patērē šo ūdeni, un pēc tam caur barības ķēdēm atkal nonāk cilvēka organismā. Treškārt, daudzi cilvēkiem kaitīgi savienojumi var uzkrāties audos, galvenokārt kaulos.

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 vispiesātinātākā vide ar dzīvību.

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.
Izmitināts vietnē ref.rf
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 izrakumi, galvenokārt no zīdītāju vidus. Vairākas sugas visu savu dzīvi pavada augsnē (kurmju žurkas, kurmji).

Augsne kā biotops. - jēdziens un veidi. Kategorijas "Augsne kā biotops" klasifikācija un pazīmes. 2017., 2018. gads.

Ūdens biotops. Ūdens biotops savu apstākļu ziņā būtiski atšķiras no sauszemes-gaisa biotopa. Ūdenim raksturīgs augsts blīvums, zemāks skābekļa saturs, būtiski spiediena kritumi, temperatūras apstākļi, sāļu sastāvs, gāzes ... .

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 tu. Tu. Dokučajevs (1899: 16) bija pirmais, kurš nosauca augsni par neatkarīgu dabas ķermeni un pierādīja, ka augsne ir "... tāds pats neatkarīgs dabas vēsturiskais ķermenis kā jebkurš augs, jebkurš dzīvnieks, jebkurš minerāls ... tas ir rezultāts, noteiktā apgabala klimata, tās augu un dzīvnieku organismu, valsts reljefa un vecuma kumulatīvās, savstarpējās aktivitātes funkcija..., visbeidzot, zemes dzīles, t.i., grunts pamatieži... Visi šie augsni veidojošie aģenti, būtībā ir pilnīgi līdzvērtīgi un vienlīdzīgi piedalās normālas augsnes veidošanā... ".

Un mūsdienu labi pazīstamais augsnes zinātnieks N.A. Kačinskis (“Augsne, tās īpašības un dzīve”, 1975) sniedz šādu augsnes definīciju: “Zem augsnes ir jāsaprot visi virszemes iežu slāņi, ko apstrādā un maina klimata (gaismas, siltuma, gaisa, ūdens), augu un dzīvnieku organismi”.

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

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

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

organisko vielu- līdz 10% augsnes, veidojas no atmirušās biomasas (augu masa - lapu, zaru un sakņu pakaiši, nokaltuši stumbri, zāles lupatas, beigtu dzīvnieku organismi), sasmalcina un pārstrādā augsnes humusā ar mikroorganismu un noteiktu grupu palīdzību. dzīvnieki un augi. Vienkāršākos elementus, kas veidojas organisko vielu sadalīšanās rezultātā, augi atkal asimilē un iesaistās bioloģiskajā ciklā.

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

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

Gravitācija- mobilais ūdens, aizņemot plašas spraugas starp augsnes daļiņām, zem sava svara sūcas līdz gruntsūdens līmenim. Viegli uzsūcas augos.

higroskopisks vai saistīts– adsorbējas ap augsnes koloidālajām daļiņām (māls, kvarcs) un ūdeņraža saišu ietekmē saglabājas plānas kārtiņas veidā. Tas no tiem izdalās augstā temperatūrā (102-105°C). Tas nav pieejams augiem, neiztvaiko. Māla augsnēs šāds ūdens ir līdz 15%, smilšainās augsnēs - 5%.

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

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

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

Augsnes profila struktūra

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

Neatkarīgi no augsnes veida tās profilā izšķir trīs galvenos horizontus, kas atšķiras pēc morfoloģiskajām un ķīmiskajām īpašībām savā starpā un starp līdzīgiem horizontiem citās augsnēs:

1. Humusa akumulācijas horizonts A. Tas uzkrāj un pārveido organiskās vielas. Pēc transformācijas daži elementi no šī horizonta tiek izvadīti ar ūdeni uz tiem, kas atrodas pamatā.

Šis horizonts ir vissarežģītākais un svarīgākais no visa augsnes profila, ņemot vērā tā bioloģisko lomu. Tas sastāv no meža pakaišiem - A0, ko veido grunts pakaiši (augsnes virspusē vājas sadalīšanās pakāpes atmirušās organiskās vielas). Pēc metiena sastāva un biezuma var spriest par augu sabiedrības ekoloģiskajām funkcijām, izcelsmi un attīstības stadiju. Zem metiena atrodas tumšas krāsas trūdvielu horizonts - A1, ko veido drupinātas, dažādi sadalījušās augu masas un dzīvnieku masas atliekas. Atlieku iznīcināšanā piedalās mugurkaulnieki (fitofāgi, saprofāgi, koprofāgi, plēsēji, nekrofāgi). Slīpēšanai turpinoties, organiskās daļiņas nonāk nākamajā apakšējā horizontā – eluviālajā (A2). Tajā notiek humusa ķīmiskā sadalīšanās vienkāršos elementos.

2. Iluviālais jeb izskalošanās horizonts B. Tajā nogulsnējas no A horizonta izņemtie savienojumi, kas pārvēršas augsnes šķīdumos.Tās ir humīnskābes un to sāļi, kas reaģē ar laikapstākļu garozu un tiek asimilēti ar augu saknēm.

3. Sākotnējais (apakšējais) iezis (laika laika garoza) vai horizonts C. No šī horizonta - arī pēc transformācijas - minerāli nonāk augsnē.

Augsnes organismu ekoloģiskās grupas

Pēc saiknes pakāpes ar vidi edafonā izšķir trīs grupas:

Ģeobionts- pastāvīgie augsnes iemītnieki (sliekas (Lymbricidae), daudzi primārie bezspārnu kukaiņi (Apterigota)), no zīdītājiem, kurmjiem, kurmju žurkām.

Ģeofīli- dzīvnieki, kuriem daļa attīstības cikla 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.

ģeoksēni- dzīvnieki, kas dažreiz apmeklē augsni kā patvērumu vai patvērumu. Tajos ietilpst visi zīdītāji, kas dzīvo urvos, daudzi kukaiņi (prusaki (Blattodea), hemipterāni (Hemiptera), dažas vaboļu sugas).

Īpašā grupa - psammofīti un psammofili(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 matu līniju.

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 svarīgākajiem 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 raksturīga zema ražība - koksnes rezerves galvenajos lapegļu mežu veidos nepārsniedz 150 m2/ha. Tajā pašā laikā atmirušās organiskās vielas uzkrāšanās ņem virsroku pār tās sadalīšanos, kā rezultātā veidojas spēcīgi kūdras un trūdvielu horizonti, un profilā ir augsts humusa saturs. Tātad ziemeļu lapegļu mežos meža pakaišu biezums sasniedz 10-12 cm, un nediferencētas masas rezerves augsnē ir līdz 53% no kopējās stādījumu biomasas krājuma. 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 un podburs kontinentālajos reģionos. Kūdras augsnes ar mūžīgo sasalumu profilā ir izplatītas visos ziemeļaustrumu reģionos. Zonālajām augsnēm ir raksturīga krasa horizontu diferenciācija pēc krāsas.

Dienvidu reģionos klimatam ir pazīmes, kas līdzīgas mitro subtropu klimatam. Galvenie augsnes veidošanās faktori Primorē uz augsta gaisa mitruma fona ir īslaicīgi pārmērīgs (pulsējošs) mitrums un ilga (200 dienas), ļoti silta augšanas sezona. Tie izraisa deluviālo procesu paātrināšanos (primāro minerālu laikapstākļi) un ļoti strauju mirušo organisko vielu sadalīšanos vienkāršos ķīmiskos elementos. Pēdējās netiek izņemtas no sistēmas, bet tās pārtver augi un augsnes fauna. Jauktajos platlapju mežos Primorijas dienvidos vasarā tiek “pārstrādāti” līdz 70% no ikgadējā pakaiša, un pakaišu biezums nepārsniedz 1,5-3 cm. Robežas starp augsnes horizontiem zonālo brūnaugšņu profils ir vāji izteikts.

Pie pietiekama siltuma daudzuma augsnes veidošanā galvenā loma ir hidroloģiskajam režīmam. Visas Primorskas apgabala ainavas, slavenais Tālo Austrumu augsnes zinātnieks G.I. Ivanovs sadalījās ainavās ātri, vāji atturīgi un sarežģīti ūdens apmaiņa.

Straujas ūdens apmaiņas ainavās vadošā ir burozem veidošanās process. Šo ainavu, kas ir arī zonālas - brūnās meža augsnes zem skujkoku platlapju un platlapju mežiem, un brūnās taigas augsnēm - zem skujkoku mežiem, ir raksturīga ļoti augsta ražība. Tādējādi mežaudžu krāja melnegļu platlapju mežos, kas aizņem ziemeļu nogāžu lejas un vidusdaļas uz vāja skeleta smilšmāla, sasniedz 1000 m3/ha. Brūnās augsnes izceļas ar vāji izteiktu ģenētiskā profila diferenciāciju.

Ainavās ar vāji ierobežotu ūdens apmaiņu burozema veidošanos pavada podzolizācija. Augsnes profilā papildus humusa un iluviālajam horizontam izšķir noskaidrotu eluviālo horizontu un parādās profila diferenciācijas pazīmes. Tiem raksturīga vāji skāba vides reakcija un augsts humusa saturs profila augšējā daļā. Šo augšņu ražība ir mazāka - mežaudžu krāja uz tām tiek samazināta līdz 500 m3/ha.

Ainavās ar apgrūtinātu ūdens apmaiņu sistemātiskas spēcīgas aizūdeņošanās dēļ augsnēs tiek radīti anaerobie apstākļi, attīstās humusa slāņa glejēšanas un kūdrēšanās procesi.Brūni-taigas gleypodzolētas, kūdraini un kūdraini gleju augsnes zem egles. taiga kūdrains un kūdras podzolēts - zem lapegļu mežiem. Vājas aerācijas dēļ samazinās bioloģiskā aktivitāte, palielinās organogēno horizontu biezums. Profils ir krasi norobežots humusa, eluviālā un iluviālā horizontā.

Tā kā katram augsnes veidam, katrai augsnes zonai ir savas īpatnības, organismi atšķiras arī pēc to selektivitātes attiecībā uz šiem apstākļiem. Pēc veģetācijas segas izskata var spriest par mitrumu, skābumu, siltuma padevi, sāļumu, pamatiežu sastāvu un citām augsnes segas īpašībām.

Dažādām augsnēm raksturīga ne tikai flora un veģetācijas struktūra, bet arī fauna, izņemot mikro- un mezofaunu. Piemēram, apmēram 20 vaboļu sugas ir halofīli, kas dzīvo tikai augsnēs ar augstu sāļumu. Pat sliekas lielāko pārpilnību sasniedz mitrās, siltās augsnēs ar spēcīgu organogēno slāni.