Charakterystyka środowiska glebowego. Siedlisko glebowe (Wykład). Ciało jako siedlisko

Gleba jest cienką warstwą na powierzchni ziemi, poddaną recyklingowi przez działalność żywych istot. Jest to medium trójfazowe (gleba, wilgoć, powietrze) Powietrze w jamach glebowych jest zawsze nasycone parą wodną, ​​a jego skład jest wzbogacony o dwutlenek węgla i zubożony w tlen. Z drugiej strony stosunek wody i powietrza w glebach stale się zmienia w zależności od warunków pogodowych. Wahania temperatury są bardzo ostre w pobliżu powierzchni, ale szybko wygładzają się wraz z głębokością. Główną cechą środowiska glebowego jest stałe dostarczanie materii organicznej, głównie za sprawą obumierających korzeni roślin i opadających liści. Jest cennym źródłem energii dla bakterii, grzybów i wielu zwierząt, dzięki czemu gleba jest najbardziej nasyconym życiem środowiskiem. Jej ukryty świat jest bardzo bogaty i różnorodny.

Mieszkańcami środowiska glebowego są edafobionty.

Środowisko organizmu.

Organizmy zamieszkujące żywe istoty to endobionty.

Środowisko życia wodnego. Wszyscy mieszkańcy wód, pomimo różnic w stylu życia, muszą być przystosowani do głównych cech swojego środowiska. O tych cechach decydują przede wszystkim właściwości fizyczne wody: jej gęstość, przewodność cieplna oraz zdolność rozpuszczania soli i gazów.

Gęstość wody decyduje o jej znacznej sile wyporu. Oznacza to, że masa organizmów w wodzie jest lżejsza i możliwe staje się prowadzenie stałego życia w słupie wody bez opadania na dno. Wiele gatunków, głównie małych, niezdolnych do szybkiego aktywnego pływania, wydaje się unosić w wodzie, pozostając w niej w stanie zawieszenia. Zbiór takich małych wodnych mieszkańców nazywa się planktonem. W skład planktonu wchodzą mikroskopijne glony, drobne skorupiaki, ikra i larwy ryb, meduzy i wiele innych gatunków. Organizmy planktonowe są przenoszone przez prądy, nie mogąc się im oprzeć. Obecność planktonu w wodzie umożliwia filtrację pokarmu, czyli odcedzenie za pomocą różnych urządzeń drobnych organizmów i cząstek pokarmu zawieszonych w wodzie. Rozwija się zarówno u zwierząt pływających, jak i osiadłych na dnie, takich jak lilie morskie, małże, ostrygi i inne. Siedzący tryb życia byłby niemożliwy dla mieszkańców wodnych, gdyby nie było planktonu, a to z kolei jest możliwe tylko w środowisku o wystarczającej gęstości.

Gęstość wody utrudnia aktywne poruszanie się w niej, dlatego szybko pływające zwierzęta, takie jak ryby, delfiny, kałamarnice, muszą mieć silne mięśnie i opływową sylwetkę. Ze względu na dużą gęstość wody ciśnienie rośnie silnie wraz z głębokością. Mieszkańcy głębin morskich są w stanie wytrzymać presję, która jest tysiące razy większa niż na powierzchni lądu.

Światło wnika do wody tylko na płytką głębokość, więc organizmy roślinne mogą istnieć tylko w górnych warstwach słupa wody. Nawet w najczystszych morzach fotosynteza jest możliwa tylko do głębokości 100-200 m. Na dużych głębokościach nie ma roślin, a zwierzęta głębinowe żyją w całkowitej ciemności.

Reżim temperaturowy w zbiornikach wodnych jest łagodniejszy niż na lądzie. Ze względu na dużą pojemność cieplną wody, wahania temperatury w niej są wygładzone, a mieszkańcy wodni nie muszą przystosowywać się do silnych mrozów lub czterdziestostopniowego upału. Tylko w gorących źródłach temperatura wody może zbliżyć się do temperatury wrzenia.

Jedną z trudności życiowych mieszkańców wodnych jest ograniczona ilość tlenu. Jego rozpuszczalność nie jest bardzo wysoka, a ponadto znacznie spada, gdy woda jest zanieczyszczona lub podgrzana. Dlatego w zbiornikach zdarzają się zamarznięcia – masowa śmierć mieszkańców spowodowana brakiem tlenu, który występuje z różnych przyczyn.

Skład soli środowiska jest również bardzo ważny dla organizmów wodnych. Gatunki morskie nie mogą żyć w wodach słodkich, a gatunki słodkowodne nie mogą żyć w morzach z powodu nieprawidłowego funkcjonowania komórek.

Ziemia-powietrze środowisko życia. To środowisko ma inny zestaw funkcji. Jest na ogół bardziej złożona i różnorodna niż woda. Ma dużo tlenu, dużo światła, ostrzejsze zmiany temperatury w czasie i przestrzeni, znacznie słabsze spadki ciśnienia, a często występuje deficyt wilgoci. Chociaż wiele gatunków potrafi latać, a małe owady, pająki, mikroorganizmy, nasiona i zarodniki roślin są przenoszone przez prądy powietrzne, organizmy żerują i rozmnażają się na powierzchni ziemi lub roślin. W środowisku o tak małej gęstości, jakim jest powietrze, organizmy potrzebują wsparcia. Dlatego u roślin lądowych rozwijają się tkanki mechaniczne, au zwierząt lądowych szkielet wewnętrzny lub zewnętrzny jest bardziej wyraźny niż u zwierząt wodnych. Niska gęstość powietrza ułatwia poruszanie się w nim.

Powietrze jest słabym przewodnikiem ciepła. Daje to możliwość zachowania ciepła wytworzonego wewnątrz organizmów i utrzymywania stałej temperatury u zwierząt stałocieplnych. W środowisku ziemskim możliwy stał się sam rozwój stałocieplności. Przodkowie współczesnych ssaków wodnych - wielorybów, delfinów, morsów, fok - żyli niegdyś na lądzie.

Mieszkańcy lądu mają bardzo zróżnicowane przystosowania związane z zaopatrzeniem w wodę, zwłaszcza w suchych warunkach. W roślinach jest to potężny system korzeniowy, wodoodporna warstwa na powierzchni liści i łodyg oraz zdolność do regulowania parowania wody przez aparaty szparkowe. U zwierząt są to również różne cechy budowy ciała i powłoki, ale oprócz tego odpowiednie zachowanie również przyczynia się do utrzymania równowagi wodnej. Mogą np. migrować do wodopojów lub aktywnie unikać szczególnie suchych warunków. Niektóre zwierzęta mogą przeżyć całe życie na suchej karmie, takiej jak skoczek pustynny lub dobrze znana ćma ubraniowa. W tym przypadku woda potrzebna organizmowi powstaje w wyniku utleniania składników pożywienia.

W życiu organizmów lądowych ważną rolę odgrywa również wiele innych czynników środowiskowych, na przykład skład powietrza, wiatry, topografia powierzchni ziemi. Szczególnie ważna jest pogoda i klimat. Mieszkańcy środowiska gruntowo-powietrznego muszą być przystosowani do klimatu tej części Ziemi, w której żyją, i znosić zmienność warunków pogodowych.

Gleba jako środowisko życia. Gleba to cienka warstwa powierzchni ziemi, przetworzona przez działalność żywych istot. Cząstki stałe przenikają do gleby z porami i wnękami wypełnionymi częściowo wodą, a częściowo powietrzem, dzięki czemu w glebie mogą zamieszkiwać również małe organizmy wodne. Bardzo ważną jego cechą jest objętość małych ubytków w glebie. W glebach sypkich może wynosić do 70%, a na glebach gęstych - około 20%. W tych porach i jamach lub na powierzchni cząstek stałych żyje ogromna różnorodność mikroskopijnych stworzeń: bakterie, grzyby, pierwotniaki, glisty, stawonogi. Większe zwierzęta tworzą własne przejścia w glebie. Cała gleba jest przesiąknięta korzeniami roślin. Głębokość gleby zależy od głębokości penetracji korzeni i aktywności zakopujących się zwierząt. To nie więcej niż 1,5-2 m.

Powietrze w jamach glebowych jest zawsze nasycone parą wodną, ​​a jego skład jest wzbogacony o dwutlenek węgla i zubożony w tlen. W ten sposób warunki życia w glebie przypominają środowisko wodne. Z drugiej strony stosunek wody i powietrza w glebach stale się zmienia w zależności od warunków pogodowych. Wahania temperatury są bardzo ostre w pobliżu powierzchni, ale szybko wygładzają się wraz z głębokością.

Główną cechą środowiska glebowego jest stałe dostarczanie materii organicznej, głównie za sprawą obumierających korzeni roślin i opadających liści. Jest cennym źródłem energii dla bakterii, grzybów i wielu zwierząt, dzięki czemu gleba jest najbardziej nasyconym życiem środowiskiem. Jej ukryty świat jest bardzo bogaty i różnorodny.

Dzięki pojawieniu się różnych gatunków zwierząt i roślin można zrozumieć nie tylko w jakim środowisku żyją, ale także jaki rodzaj życia w nim prowadzą.

Jeśli mamy czworonożne zwierzę z wysoko rozwiniętymi mięśniami ud na tylnych kończynach i znacznie słabszymi kończynami przednimi, które również są skrócone, ze stosunkowo krótką szyją i długim ogonem, to możemy śmiało powiedzieć, że jest to podłoże skoczek zdolny do szybkich i zwrotnych ruchów, mieszkaniec otwartych przestrzeni. Tak wyglądają słynne australijskie kangury, a także pustynne azjatyckie skoczki, afrykańscy skoczkowie i wiele innych skaczących ssaków - przedstawicieli różnych zakonów żyjących na różnych kontynentach. Żyją na stepach, preriach, sawannach – gdzie szybki ruch po ziemi jest głównym sposobem ucieczki przed drapieżnikami. Długi ogon służy jako balanser podczas szybkich skrętów, w przeciwnym razie zwierzęta stracą równowagę.

Biodra są silnie rozwinięte na kończynach tylnych oraz u owadów skaczących - szarańczy, koniki polne, pchły, chrząszcze psyllid.

Zwarte ciało z krótkim ogonem i krótkimi kończynami, z których przednie są bardzo mocne i wyglądają jak łopata lub grabie, ślepe oczy, krótka szyja i krótkie jakby przycięte futro mówią nam, że mamy podziemne zwierzę kopiące dziury i galerie . Może to być kret leśny, kret szczurzyc stepowy, australijski kret torbacz i wiele innych ssaków prowadzących podobny tryb życia.

Owady grzebiące – niedźwiedzie mają również zwarte, krępe ciało i potężne kończyny przednie, podobne do zredukowanego wiadra buldożera. Z wyglądu przypominają małego kreta.

Wszystkie latające gatunki wykształciły szerokie płaszczyzny – skrzydła u ptaków, nietoperzy, owadów czy prostujące fałdy skóry po bokach ciała, jak u szybujących wiewiórek czy jaszczurek.

Organizmy osiedlające się drogą biernego lotu, z prądami powietrza, charakteryzują się małymi rozmiarami i bardzo zróżnicowanymi kształtami. Jednak wszystkie mają jedną wspólną cechę – silny rozwój powierzchni w porównaniu do masy ciała. Osiąga się to na różne sposoby: dzięki długim włosom, szczecinom, różnym odrostom ciała, jego wydłużeniu lub spłaszczeniu, zmniejszeniu ciężaru właściwego. Tak wyglądają małe owady i latające owoce roślin.

Zewnętrzne podobieństwo, które występuje u przedstawicieli różnych niespokrewnionych grup i gatunków w wyniku podobnego stylu życia, nazywa się konwergencją.

Wpływa głównie na te narządy, które bezpośrednio oddziałują ze środowiskiem zewnętrznym, a znacznie mniej zaznacza się w strukturze układów wewnętrznych – trawiennym, wydalniczym i nerwowym.

Kształt rośliny determinuje charakterystykę jej relacji ze środowiskiem zewnętrznym, na przykład sposób, w jaki znosi zimę. Drzewa i wysokie krzewy mają najwyższe gałęzie.

Forma pnącza - ze słabym pniem otaczającym inne rośliny, może występować zarówno w gatunkach drzewiastych, jak i zielnych. Należą do nich winogrona, chmiel, kaniak łąkowy, tropikalne pnącza. Owijające się wokół pni i łodyg wyprostowanych gatunków, podobne do liany rośliny niosą swoje liście i kwiaty na światło.

W podobnych warunkach klimatycznych na różnych kontynentach powstaje podobny wygląd zewnętrzny roślinności, na którą składają się różne, często zupełnie niespokrewnione gatunki.

Forma zewnętrzna, która odzwierciedla sposób interakcji ze środowiskiem, nazywana jest formą życia gatunku. Różne gatunki mogą mieć podobną formę życia, jeśli prowadzą bliski tryb życia.

Forma życia rozwija się podczas świeckiej ewolucji gatunków. Gatunki, które rozwijają się wraz z metamorfozą, regularnie zmieniają swoją formę życia podczas cyklu życia. Porównaj na przykład gąsienicę i dorosłego motyla lub żabę i jej kijankę. Niektóre rośliny mogą przybierać inną formę życia w zależności od warunków wzrostu. Na przykład lipa lub czeremcha mogą być zarówno drzewem wyprostowanym, jak i krzewem.

Zbiorowiska roślin i zwierząt są bardziej stabilne i kompletne, jeśli obejmują przedstawicieli różnych form życia. Oznacza to, że taka społeczność pełniej wykorzystuje zasoby środowiska i ma bardziej zróżnicowane powiązania wewnętrzne.

Skład form życia organizmów w społecznościach służy jako wskaźnik charakterystyki ich środowiska i zachodzących w nim zmian.

Inżynierowie samolotów dokładnie badają różne formy życia owadów latających. Powstały modele maszyn z lotem trzepoczącym, zgodnie z zasadą ruchu w powietrzu muchówek i błonkoskrzydłych. W nowoczesnej technologii zaprojektowano maszyny kroczące, a także roboty z ruchem dźwigniowym i hydraulicznym, niczym zwierzęta różnych form życia. Takie maszyny są w stanie poruszać się po stromych zboczach i w terenie.

Życie na Ziemi rozwijało się w warunkach regularnej zmiany dnia i nocy oraz zmian pór roku w wyniku obrotu planety wokół własnej osi i wokół Słońca. Rytm środowiska zewnętrznego tworzy cykliczność, czyli powtarzalność warunków w życiu większości gatunków. Regularnie powtarzają się zarówno okresy krytyczne, trudne do przetrwania, jak i sprzyjające.

Adaptacja do okresowych zmian w środowisku zewnętrznym wyraża się w żywych istotach nie tylko poprzez bezpośrednią reakcję na zmieniające się czynniki, ale także w dziedzicznie ustalonych rytmach wewnętrznych.

PLAN WYKŁADU

1. Ogólna charakterystyka gleby

2. Materia organiczna gleby

3. Wilgotność i napowietrzanie

4. Ekologiczne grupy organizmów glebowych

1. Ogólna charakterystyka gleby

Gleba jest najważniejszym elementem każdego ziemskiego systemu ekologicznego, na podstawie którego rozwijają się zbiorowiska roślinne, które z kolei stanowią podstawę łańcuchów pokarmowych wszystkich innych organizmów, które tworzą ekologiczne systemy Ziemi, jej biosferę. Ludzie nie są tu wyjątkiem: dobrobyt każdego społeczeństwa ludzkiego zależy od dostępności i stanu zasobów ziemi, żyzności gleby.

Tymczasem w czasach historycznych na naszej planecie utracono do 20 mln km 2 gruntów rolnych. Na każdego mieszkańca Ziemi dzisiaj przypada średnio tylko 0,35- 0,37 ha , podczas gdy w latach 70. wartość ta wynosiła 0,45- 0,50 ha . Jeśli obecna sytuacja się nie zmieni, to za sto lat, przy takim tempie strat, całkowita powierzchnia gruntów nadających się pod rolnictwo zmniejszy się z 3,2 do 1 miliarda hektarów.

W.W. Dokuchaev zidentyfikował 5 głównych czynników glebotwórczych:

1. klimat;

2. skała macierzysta (podstawa geologiczna);

3. topografia (rzeźba);

4. organizmy żywe;

5. czas.

Obecnie inny czynnik kształtowania gleby można nazwać działalnością człowieka.

Powstawanie gleby rozpoczyna się sukcesją pierwotną, która objawia się wietrzeniem fizycznym i chemicznym, prowadzącym do rozluźnienia z powierzchni skał macierzystych, takich jak bazalty, gnejsy, granity, wapienie, piaskowce i łupki. Ta warstwa wietrzenia jest stopniowo zasiedlana przez mikroorganizmy i porosty, które przekształcają podłoże i wzbogacają je w materię organiczną. W wyniku działania porostów w glebie pierwotnej gromadzą się najważniejsze elementy żywienia roślin, takie jak fosfor, wapń, potas i inne. Rośliny mogą teraz osiedlać się na tej pierwotnej glebie i tworzyć zbiorowiska roślinne, które determinują oblicze biogeocenozy.

Stopniowo w proces tworzenia gleby biorą udział głębsze warstwy ziemi. Dlatego większość gleb ma mniej lub bardziej wyraźny profil warstwowy, podzielony na poziomy glebowe. W glebie osadza się kompleks organizmów glebowych - edafon : bakterie, grzyby, owady, robaki i zwierzęta kopiące. Edafon i rośliny biorą udział w tworzeniu detrytusu glebowego, który jest przenoszony przez ich organizm przez detrytofagi - robaki i larwy owadów.

Na przykład dżdżownice na hektar ziemi przetwarzają około 50 ton gleby rocznie.

Podczas rozkładu detrytusu roślinnego powstają substancje humusowe - słabe organiczne kwasy humusowe i fulwowe - podstawa próchnicy glebowej. Jego zawartość zapewnia strukturę gleby i dostępność składników mineralnych dla roślin. Grubość warstwy bogatej w próchnicę decyduje o żyzności gleby.

Skład gleby obejmuje 4 ważne składniki strukturalne:

1. baza mineralna (50-60% całkowitego składu gleby);

2. materia organiczna (do 10%);

3. powietrze (15-20%);

4. woda (25-35%).

Baza mineralna- składnik nieorganiczny powstały ze skały macierzystej w wyniku jej wietrzenia. Odłamki mineralne różnią się wielkością (od głazów po ziarna piasku i najdrobniejsze cząstki gliny). To szkielet gleby. Dzieli się na cząstki koloidalne (mniej niż 1 mikron), drobną glebę (mniej niż 2 mm) i duże fragmenty. O właściwościach mechanicznych i chemicznych gleby decydują małe cząstki.

O strukturze gleby decyduje względna zawartość w niej piasku i gliny. Gleba zawierająca piasek i glinę w równych ilościach jest najbardziej korzystna dla wzrostu roślin.

W glebie z reguły rozróżnia się 3 główne poziomy, różniące się właściwościami mechanicznymi i chemicznymi:

1. Górny horyzont akumulacyjny humusowy (A), w którym materia organiczna jest akumulowana i przekształcana oraz z której część związków jest odprowadzana przez wodę płuczącą.

2. Horyzont wypłukiwania lub iluwialny (B), gdzie substancje wypłukane z góry są osadzane i przekształcane.

3. rock rodzicielski lub horyzont (C), materiał, który jest przekształcany w glebę.

W każdej warstwie wyróżnia się więcej ułamkowych horyzontów, różniących się właściwościami.

Głównymi właściwościami gleby jako środowiska ekologicznego są jej budowa fizyczna, skład mechaniczny i chemiczny, kwasowość, warunki redoks, zawartość materii organicznej, napowietrzenie, wilgotność i wilgotność. Różne kombinacje tych właściwości tworzą wiele odmian gleb. Na Ziemi wiodącą pozycję pod względem rozpowszechnienia zajmuje pięć grup typologicznych gleb:

1. gleby o wilgotnych tropikach i subtropikach, głównie czerwone gleby oraz zheltozems , charakteryzujący się bogactwem składu mineralnego i dużą mobilnością materii organicznej;

2. żyzne gleby sawann i stepów - czarna ziemia, kasztan oraz brązowy gleby z potężną warstwą próchnicy;

3. ubogie i skrajnie niestabilne gleby pustynne i półpustynne należące do różnych stref klimatycznych;

4. stosunkowo ubogie gleby lasów umiarkowanych - bielicowy, darniowo-bielicowy, brązowy oraz szare gleby leśne ;

5. gleby wiecznej zmarzliny, zwykle cienkie, bielicowe, bagno , gley , zubożone w sole mineralne ze słabo rozwiniętą warstwą próchnicy.

Na brzegach rzek występują gleby zalewowe;

Gleby zasolone stanowią odrębną grupę: słone bagna, słone bagna oraz itp. które stanowią 25% gleb.

Słone bagna - gleby stale silnie zwilżone wodami zasolonymi do powierzchni, np. wokół jezior słono-gorzkich. Latem powierzchnia słonych bagien wysycha, pokrywając się skorupą soli.

Ryż. Solankowy

Sól lizawki - powierzchnia nie jest zasolona, ​​górna warstwa jest wypłukiwana, pozbawiona struktury. Niższe poziomy są zagęszczone, nasycone jonami sodu, po wysuszeniu pękają na filary i bloki. Reżim wodny jest niestabilny - wiosną - stagnacja wilgoci, latem - silne suszenie.

2. Materia organiczna gleby

Każdy rodzaj gleby odpowiada określonej florze, faunie i kombinacji bakterii - edafon. Umierające lub martwe organizmy gromadzą się na powierzchni i w glebie, tworząc glebową materię organiczną zwaną humus . Proces humifikacji rozpoczyna się od niszczenia i mielenia masy organicznej przez kręgowce, a następnie przekształcany jest przez grzyby i bakterie. Do takich zwierząt należą fitofagów które żywią się tkankami żywych roślin, saprofagi , spożywanie martwej materii roślinnej, trupojady żywienie na tuszach zwierząt, koprofagi niszczenie odchodów zwierzęcych. Wszystkie składają się na złożony system zwany saprofil kompleks zwierzęcy .

Humus różni się rodzajem, formą i charakterem elementów składowych, które dzielą się na humusowy oraz niehumusowy Substancje. Substancje niehumusowe powstają ze związków występujących w tkankach roślinnych i zwierzęcych, takich jak białka i węglowodany. Podczas rozkładu tych substancji uwalniany jest dwutlenek węgla, woda, amoniak. Wytworzona energia jest wykorzystywana organizmy glebowe. W takim przypadku następuje całkowita mineralizacja składników odżywczych. Substancje humusowe w wyniku żywotnej aktywności drobnoustrojów są przetwarzane w nowe, zwykle wysokocząsteczkowe związki - kwasy huminowe lub kwasy fulwowe .

Humus dzieli się na składnik odżywczy, który jest łatwo przetwarzany i służy jako źródło pożywienia dla mikroorganizmów oraz zrównoważony, który pełni funkcje fizyczne i chemiczne, kontrolując bilans składników odżywczych, ilość wody i powietrza w glebie. Humus ściśle skleja mineralne cząsteczki gleby, poprawiając jej strukturę. Struktura gleby zależy również od ilości związków wapnia. Wyróżnia się następujące struktury gleby:

– mączny,

– sypki,

– ziarnisty

– orzechowy,

– grudkowaty

– gliniasty.

Ciemna barwa próchnicy przyczynia się do lepszego nagrzewania gleby, a jej wysoka wilgotność – do zatrzymywania wody przez glebę.

Główną właściwością gleby jest jej żyzność, tj. możliwość zaopatrywania roślin w wodę, sole mineralne, powietrze. Grubość warstwy próchnicy decyduje o żyzności gleby.

3. Wilgotność i napowietrzanie

Woda glebowa dzieli się na:

– grawitacyjny

– higroskopijny,

– kapilarny

– parujący

Woda grawitacyjna - mobilna, jest głównym rodzajem wody mobilnej, wypełnia szerokie szczeliny między cząsteczkami gleby, przesącza się pod wpływem grawitacji aż do wód gruntowych. Rośliny łatwo to wchłaniają.

Higroskopijna woda w glebie jest zatrzymywana przez wiązania wodorowe wokół pojedynczych cząstek koloidalnych w postaci cienkiej, silnie związanej warstwy. Uwalnia się dopiero w temperaturze 105 - 110 o C i jest praktycznie niedostępny dla roślin. Ilość higroskopijnej wody zależy od zawartości cząstek koloidalnych w glebie. Na glebach gliniastych do 15%, na piaszczystych do 5%.

W miarę gromadzenia się higroskopijnej wody przechodzi ona do wody kapilarnej, która jest utrzymywana w glebie przez siły napięcia powierzchniowego. Woda kapilarna łatwo unosi się na powierzchnię przez pory z wód gruntowych, łatwo odparowuje i jest swobodnie wchłaniana przez rośliny.

Wilgoć parowa zajmuje wszystkie wolne od wody pory.

Następuje ciągła wymiana gleby, wód gruntowych i powierzchniowych, zmieniająca swoją intensywność i kierunek w zależności od klimatu i pór roku.

Wszystkie wolne od wilgoci pory są wypełnione powietrzem. Na glebach lekkich (piaszczystych) napowietrzenie jest lepsze niż na glebach ciężkich (gliniastych). Reżim powietrza i wilgotność są związane z ilością opadów.

4. Ekologiczne grupy organizmów glebowych

Gleba zawiera średnio 2-3 kg/m 2 żywych roślin i zwierząt, czyli 20-30 t/ha. Jednocześnie w strefie umiarkowanej korzenie roślin wynoszą 15 t/ha, owady 1 t, dżdżownice - 500 kg, nicienie - 50 kg, skorupiaki - 40 kg, ślimaki, ślimaki - 20 kg, węże, gryzonie - 20 gk , bakterie - 3 t, grzyby - 3 t, promieniowce - 1,5 t, pierwotniaki - 100 kg, glony - 100 kg.

Niejednorodność gleby prowadzi do tego, że dla różnych organizmów działa ona jak inne środowisko. W zależności od stopnia powiązania z glebą jako siedliskiem Zwierząt pogrupowane w 3 grupy:

1. Geobionty – zwierzęta stale żyjące w glebie (dżdżownice, pierwotne bezskrzydłe owady).

2. Geofile – zwierzęta, których część cyklu koniecznie odbywa się w glebie (większość owadów: szarańcza, szereg chrząszczy, komary stonogi).

3. geokseny – zwierzęta, które od czasu do czasu odwiedzają glebę w celu tymczasowego schronienia lub schronienia (karaluchy, wiele hemiptera chrząszcze, gryzonie i inne ssaki).

W zależności od wielkości mieszkańców gleby można podzielić na następujące grupy.

1. Mikrobiotyp , mikrobiota - mikroorganizmy glebowe, główne ogniwo łańcucha detrytusowego, pośrednie ogniwo między pozostałościami roślinnymi a zwierzętami glebowymi. Są to zielone, niebieskozielone glony, bakterie, grzyby, pierwotniaki. Gleba dla nich to system mikrozbiorników. Żyją w porach gleby. Potrafi tolerować zamarzającą glebę.

3. Makrobiotyp , makrobiota - duże zwierzęta glebowe, do 20 mm (larwy owadów, stonogi, dżdżownice itp.). gleba jest dla nich gęstym medium, które zapewnia dużą odporność mechaniczną podczas ruchu. Poruszają się w glebie, rozszerzając naturalne studnie, rozsuwając cząstki gleby lub kopiąc nowe przejścia. W związku z tym opracowali adaptacje do kopania. Często istnieją wyspecjalizowane narządy oddechowe. Oddychają również przez powłokę ciała. Na zimę i w okresie suchym przenoszą się do głębokich warstw gleby.

4. Megabiotyp , megabiota - duże ryjówki, głównie ssaki. Wiele z nich spędza całe życie w ziemi (krety złote, nornice, zokors, krety Eurazji, krety torbacze Australii, kretoszczury itp.). Układają system dziur, przejść w glebie. Mają niedorozwinięte oczy, zwarte, walczące ciało z krótką szyją, krótką gęstą sierścią, mocnymi zwartymi kończynami, ryjącymi kończynami, mocnymi pazurami.

5. Mieszkańcy dziur - borsuki, świstaki, wiewiórki ziemne, skoczki, itp. Żywią się na powierzchni, rozmnażają, hibernują, odpoczywają, śpią i uciekają przed niebezpieczeństwem w norach glebowych. Budowa jest typowa dla ziemskich, jednak mają adaptacje nor - mocne pazury, silne mięśnie przednich kończyn, wąską głowę, małe małżowiny uszne.

6. Psamofile - mieszkańcy piasku. Mają osobliwe kończyny, często w postaci „nart”, pokryte długimi włosami, zrogowaciałymi naroślami (wiewiórka susła, grzywacz).

7. Gallofile - mieszkańcy gleb zasolonych. Posiadają adaptacje chroniące przed nadmiarem soli: gęste osłony, urządzenia do usuwania soli z organizmu (larwy chrząszczy pustynnych).

8. Rośliny dzielą się na grupy w zależności od wymagań żyzności gleby.

9. Eutotroficzny lub eutroficzny - rosną na żyznych glebach.

10. mezotroficzny – mniej wymagające gleby.

11. Oligotroficzny – zadowolony niewielka ilość składników odżywczych.

12. W zależności od dokładności roślin do poszczególnych mikroelementów glebowych wyróżnia się następujące grupy.

13. Nitrofile - wymagające obecności azotu w glebie, osadzają się tam, gdzie znajdują się dodatkowe źródła azotu - rośliny wykarczowe (maliny, chmiel, powój), śmieci (szatarta zwyczajna, rośliny parasolowe), rośliny pastwiskowe.

14. Calciofile - wymagające obecności wapnia w glebie, osadzają się na glebach węglanowych (pantofelek, modrzew syberyjski, buk, jesion).

15. foby wapniowe - rośliny unikające gleb o dużej zawartości wapnia (mchy torfowce, bagna, wrzos, brzoza brodawkowata, kasztanowiec).

16. W zależności od wymagań glebowych w zakresie pH wszystkie rośliny dzielą się na 3 grupy.

17. kwasofile - rośliny preferujące gleby kwaśne (wrzos, siwy, szczaw, szczaw drobny).

18. Bazifile - rośliny preferujące gleby zasadowe (podbiał, gorczyca polna).

19. Neutrofile - rośliny preferujące gleby obojętne (wyczyniec łąkowy, kostrzewa łąkowa).

Rośliny rosnące w zasolonych glebach nazywane są halofity ( europejskie soleros, guzowaty sarsazan) i rośliny, które nie są w stanie wytrzymać nadmiernego zasolenia - glikofity . Halofity mają wysokie ciśnienie osmotyczne, co pozwala na stosowanie roztworów glebowych, są w stanie uwalniać nadmiar soli przez liście lub gromadzić je w swoim ciele.

Rośliny przystosowane do luźnych piasków to tzw psamofity . Po przysypaniu piaskiem potrafią tworzyć korzenie przybyszowe, pąki przybyszowe tworzą się na korzeniach, gdy są odsłonięte, często mają duże tempo wzrostu pędów, latające nasiona, mocne osłony, posiadają komory powietrzne, spadochrony, śmigła - urządzenia do nie zasypianie z piaskiem. Czasami cała roślina jest w stanie oderwać się od ziemi, wyschnąć i wraz z nasionami zostać przeniesiona przez wiatr w inne miejsce. Sadzonki szybko kiełkują, kłócąc się z wydmą. Występują przystosowania do tolerowania suszy - okrywy korzeniowe, zakorkowanie korzeni, silny rozwój korzeni bocznych, pędy bezlistne, ulistnienie kseromorficzne.

Rośliny rosnące na torfowiskach nazywane są oksylofity . Przystosowane są do dużej kwasowości gleby, silnego uwilgotnienia, warunków beztlenowych (ledum, rosiczka, żurawina).

Rośliny żyjące na skałach, skałach, zsypisko należą do litofitów. Z reguły są to pierwsi osadnicy na powierzchniach skalistych: glony autotroficzne, porosty łuskowe, porosty liściowe, mchy, litofity z roślin wyższych. Nazywane są roślinami szczelinowymi - chasmofity . Na przykład skalnica, jałowiec, sosna.

Środowisko glebowe zajmuje pozycję pośrednią między środowiskiem wodnym a gruntowo-powietrznym. Reżim temperaturowy, niska zawartość tlenu, nasycenie wilgocią, obecność znacznej ilości soli i materii organicznej zbliżają glebę do środowiska wodnego. A gwałtowne zmiany reżimu temperaturowego, wysychanie, nasycenie powietrzem, w tym tlenem, zbliżają glebę do środowiska życia ziemia-powietrze.

Gleba to luźna warstwa powierzchniowa ziemi, która jest mieszaniną substancji mineralnych uzyskanych z rozpadu skał pod wpływem czynników fizycznych i chemicznych oraz specjalnych substancji organicznych powstałych w wyniku rozkładu szczątków roślinnych i zwierzęcych przez czynniki biologiczne. W powierzchniowych warstwach gleby, gdzie wchodzi najświeższa martwa materia organiczna, żyje wiele niszczących organizmów - bakterie, grzyby, robaki, najmniejsze stawonogi itp. Ich działanie zapewnia rozwój gleby od góry, przy jednoczesnym niszczeniu fizycznym i chemicznym podłoża skalnego przyczynia się do tworzenia gleby od spodu.

Jako środowisko życia glebę wyróżnia szereg cech: duża gęstość, brak światła, zmniejszona amplituda wahań temperatury, brak tlenu oraz stosunkowo wysoka zawartość dwutlenku węgla. Dodatkowo gleba charakteryzuje się luźną (porowatą) strukturą podłoża. Istniejące wnęki wypełnione są mieszaniną gazów i roztworów wodnych, co determinuje niezwykle różnorodne warunki życia wielu organizmów. Średnio ponad 100 miliardów komórek pierwotniaków, miliony wrotków i niesporczaków, dziesiątki milionów nicieni, setki tysięcy stawonogów, dziesiątki i setki dżdżownic, mięczaków i innych bezkręgowców, setki milionów bakterii, mikroskopijne grzyby (promieniowce), glony i inne mikroorganizmy. Cała populacja glebowa – edafobionty (edafobius, z gr. edaphos – gleba, bios – życie) oddziałuje ze sobą, tworząc rodzaj biocenotycznego kompleksu, aktywnie uczestnicząc w tworzeniu samego środowiska życia glebowego i zapewniając jego żyzność. Gatunki zamieszkujące glebowe środowisko życia nazywane są też pedobiontami (od greckiego paidos – dziecko, czyli przechodzące w swoim rozwoju stadium larwy).

Przedstawiciele edafobusa w procesie ewolucji rozwinęli osobliwe cechy anatomiczne i morfologiczne. Na przykład zwierzęta mają valky kształt ciała, niewielkie rozmiary, stosunkowo silną powłokę, oddychanie skóry, redukcję oczu, bezbarwną powłokę, saprofagię (zdolność do odżywiania się szczątkami innych organizmów). Ponadto, wraz z aerobowością, szeroko reprezentowana jest anaerobowość (zdolność do istnienia przy braku wolnego tlenu).

Ważnym etapem rozwoju biosfery było pojawienie się jej części, jaką jest pokrywa glebowa. Wraz z utworzeniem wystarczająco rozwiniętej pokrywy glebowej biosfera staje się integralnym, kompletnym systemem, którego wszystkie części są ściśle ze sobą powiązane i zależne od siebie.

Gleba to luźna, cienka warstwa powierzchniowa ziemi w kontakcie z powietrzem. Pomimo swojej nieznacznej grubości, ta skorupa Ziemi odgrywa kluczową rolę w rozprzestrzenianiu się życia. Gleba to nie tylko ciało stałe, jak większość skał litosfery, ale złożony układ trójfazowy, w którym cząstki stałe są otoczone powietrzem i wodą. Przesiąknięty jest wnękami wypełnionymi mieszaniną gazów i roztworów wodnych, dlatego tworzą się w nim niezwykle różnorodne warunki, sprzyjające życiu wielu mikroorganizmów i makroorganizmów.

W glebie wahania temperatury są wygładzone w stosunku do powierzchniowej warstwy powietrza, a obecność wód gruntowych i przenikanie opadów atmosferycznych tworzą rezerwy wilgoci i zapewniają reżim wilgotności pośredni między środowiskiem wodnym i lądowym. Gleba gromadzi zapasy substancji organicznych i mineralnych dostarczanych przez zamierające rośliny i zwłoki zwierząt. Wszystko to decyduje o dużym nasyceniu gleby życiem.

Systemy korzeniowe roślin lądowych są skoncentrowane w glebie. Przeciętnie jest ponad 100 miliardów komórek pierwotniaków, miliony wrotków i niesporczaków, dziesiątki milionów nicieni, dziesiątki i setki tysięcy kleszczy i skoczogonków, tysiące innych stawonogów, dziesiątki tysięcy enchitreidów, dziesiątki i setki dżdżownice, mięczaki i inne na 1 m 2 warstwy gleby bezkręgowce. Ponadto 1 cm2 gleby zawiera dziesiątki i setki milionów bakterii, mikroskopijnych grzybów, promieniowców i innych mikroorganizmów. W naświetlonych warstwach powierzchniowych w każdym gramie żyją setki tysięcy fotosyntetycznych komórek zielonych, żółto-zielonych, okrzemek i niebiesko-zielonych alg. Żywe organizmy są tak samo charakterystyczne dla gleby, jak jej nieożywione składniki. Dlatego V. I. Vernadsky przypisał glebę bio-obojętnym ciałom natury, podkreślając jej nasycenie życiem i nierozerwalny związek z nim.

Niejednorodność warunków w glebie jest najbardziej wyraźna w kierunku pionowym. Wraz z głębokością zmienia się dramatycznie szereg najważniejszych czynników środowiskowych, które wpływają na życie mieszkańców gleby. Przede wszystkim dotyczy to struktury gleby.

Głównymi elementami strukturalnymi gleby są: baza mineralna, materia organiczna, powietrze i woda.

Baza mineralna (szkielet) (50-60% całej gleby) jest substancją nieorganiczną utworzoną w wyniku leżącej poniżej skały górskiej (macierzystej, glebotwórczej) w wyniku jej wietrzenia. Rozmiary cząsteczek szkieletu: od głazów i kamieni po najdrobniejsze ziarna piasku i cząsteczek mułu. O właściwościach fizykochemicznych gleb decyduje głównie skład skał macierzystych.

Przepuszczalność i porowatość gleby, które zapewniają cyrkulację zarówno wody, jak i powietrza, zależą od proporcji gliny i piasku w glebie, wielkości fragmentów. W klimacie umiarkowanym idealnie jest, jeśli gleba składa się z równych ilości gliny i piasku, tj. reprezentuje glinę. W tym przypadku gleby nie są zagrożone ani zalaniem, ani wysychaniem. Oba są równie szkodliwe dla roślin i zwierząt.

Materia organiczna - do 10% gleby, powstaje z martwej biomasy (masa roślinna - ściółka z liści, gałęzi i korzeni, martwe pnie, szmaty z trawy, organizmy martwych zwierząt), rozdrabniana i przetwarzana na próchnicę glebową przez mikroorganizmy i niektóre grupy zwierząt i roślin. Prostsze pierwiastki powstałe w wyniku rozkładu materii organicznej są ponownie przyswajane przez rośliny i biorą udział w cyklu biologicznym.

Powietrze (15-25%) w glebie zawarte jest we wnękach - porach, pomiędzy cząstkami organicznymi i mineralnymi. W przypadku braku (ciężkie gleby gliniaste) lub wypełnienia porów wodą (w czasie powodzi, rozmrażania wiecznej zmarzliny) w glebie pogarsza się napowietrzanie i rozwijają się warunki beztlenowe. W takich warunkach procesy fizjologiczne organizmów zużywających tlen - tlenowców - ulegają zahamowaniu, rozkład materii organicznej jest powolny. Stopniowo gromadząc się, tworzą torf. Duże rezerwy torfu są charakterystyczne dla bagien, lasów bagiennych i zbiorowisk tundry. Akumulacja torfu jest szczególnie wyraźna w regionach północnych, gdzie chłód i nasiąkanie gleb wzajemnie się determinują i uzupełniają.

Woda (25-30%) w glebie jest reprezentowana przez 4 rodzaje: grawitacyjny, higroskopijny (związany), kapilarny i parowy.

Grawitacyjno - mobilna woda, zajmuje szerokie szczeliny między cząsteczkami gleby, pod własnym ciężarem przesiąka do poziomu wód gruntowych. Łatwo przyswajalny przez rośliny.

Higroskopijny, czyli związany - jest adsorbowany wokół cząstek koloidalnych (gliny, kwarcu) gleby i jest zatrzymywany w postaci cienkiego filmu dzięki wiązaniom wodorowym. Uwalnia się z nich w wysokiej temperaturze (102-105°C). Jest niedostępny dla roślin, nie odparowuje. Na glebach gliniastych taka woda wynosi do 15%, na glebach piaszczystych - 5%.

Kapilara - utrzymywana wokół cząstek gleby przez napięcie powierzchniowe. Poprzez wąskie pory i kanały - kapilary unosi się od poziomu wód gruntowych lub odchodzi od zagłębień z wodą grawitacyjną. Lepiej zatrzymywany przez gleby gliniaste, łatwo odparowuje. Rośliny łatwo to wchłaniają.

Parujący – zajmuje wszystkie pory wolne od wody. Najpierw odparowuje.

W przyrodzie występuje stała wymiana gleby powierzchniowej i wód gruntowych, jako ogniwo w ogólnym obiegu wody, zmieniające się prędkość i kierunek w zależności od pory roku i warunków pogodowych.

Struktura gleby jest niejednorodna zarówno w poziomie, jak iw pionie. Horyzontalna niejednorodność gleb odzwierciedla niejednorodność rozmieszczenia skał tworzących glebę, położenie w rzeźbie terenu, cechy klimatyczne i jest zgodna z rozmieszczeniem pokrywy roślinnej na terytorium. Każda taka niejednorodność (rodzaj gleby) charakteryzuje się własną niejednorodnością pionową, czyli profilem glebowym, który powstaje w wyniku pionowej migracji wody, substancji organicznych i mineralnych. Ten profil to zbiór warstw lub horyzontów. Wszystkie procesy glebotwórcze przebiegają w profilu z obowiązkowym uwzględnieniem jego podziału na poziomy.

W naturze praktycznie nie ma sytuacji, w których jakakolwiek pojedyncza gleba o niezmienionych w przestrzeni właściwościach rozciąga się na wiele kilometrów. Jednocześnie różnice w glebach wynikają z różnic w czynnikach glebotwórczych. Regularne przestrzenne rozmieszczenie gleb na małych obszarach nazywa się strukturą pokrywy glebowej (SCC). Początkową jednostką SPP jest elementarna powierzchnia gleby (EPA) - formacja glebowa, w obrębie której nie ma granic geograficzno-glebowych. ESA naprzemiennie w przestrzeni i do pewnego stopnia powiązane genetycznie tworzą kombinacje gleb.

W zależności od stopnia powiązania z otoczeniem w edafonie wyróżnia się trzy grupy:

Geobionty są stałymi mieszkańcami gleby (dżdżownice (Lymbricidae), wiele pierwotnych owadów bezskrzydłych (Apterigota)), ssaków, krety, kretoszczury.

Geofile to zwierzęta, u których część cyklu rozwojowego odbywa się w innym środowisku, a część w glebie. To większość latających owadów (szarańcza, chrząszcze, stonogi, niedźwiedzie, wiele motyli). Niektóre przechodzą przez fazę larwalną w glebie, podczas gdy inne przechodzą przez fazę poczwarki.

Geokseny to zwierzęta, które od czasu do czasu odwiedzają glebę jako osłona lub schronienie. Należą do nich wszystkie ssaki żyjące w norach, wiele owadów (karaluchy (Blattodea), pluskwiaki równoskrzydłe (Hemiptera), niektóre gatunki chrząszczy).

Szczególną grupę stanowią psamofity i psammfile (chrząszcze marmurkowe, mrówki lwy); przystosowany do luźnych piasków na pustyniach. Przystosowania do życia w mobilnym, suchym środowisku u roślin (saksaul, akacja piaskowa, kostrzewa piaskowa itp.): korzenie przybyszowe, pąki uśpione na korzeniach. Te pierwsze zaczynają rosnąć, gdy są przysypane piaskiem, drugie, gdy

dmuchanie piasku. Od dryfu piasku chroni je szybki wzrost, redukcja liści. Owoce charakteryzują się lotnością, sprężystością. Piaszczyste naloty na korzeniach, zakorkowanie kory i silnie rozwinięte korzenie chronią przed suszą. Adaptacje do życia w mobilnym, suchym środowisku u zwierząt (wskazane powyżej, gdzie uwzględniono warunki termiczne i wilgotne): wydobywają piaski - rozpychają je ciałem. U zwierząt ryjących się łapy-narty - z naroślami, z sierścią.

Gleba jest medium pośredniczącym pomiędzy wodą (warunki temperaturowe, niska zawartość tlenu, nasycenie parą wodną, ​​obecność w niej wody i soli) a powietrzem (pustki powietrzne, nagłe zmiany wilgotności i temperatury w górnych warstwach). Dla wielu stawonogów gleba była medium, przez które mogły przejść z wodnego do ziemskiego trybu życia.

Głównymi wskaźnikami właściwości gleby, odzwierciedlającymi jej zdolność do bycia siedliskiem dla organizmów żywych, są reżim hydrotermalny i napowietrzanie. Lub wilgotność, temperatura i struktura gleby. Wszystkie trzy wskaźniki są ze sobą ściśle powiązane. Wraz ze wzrostem wilgotności wzrasta przewodność cieplna i pogarsza się napowietrzenie gleby. Im wyższa temperatura, tym większe parowanie. Koncepcje suchości fizycznej i fizjologicznej gleb są bezpośrednio związane z tymi wskaźnikami.

Suchość fizyczna jest częstym zjawiskiem podczas suszy atmosferycznej, ze względu na gwałtowne zmniejszenie zaopatrzenia w wodę z powodu długiego braku opadów.

W Primorye takie okresy są typowe dla późnej wiosny i są szczególnie wyraźne na zboczach ekspozycji południowych. Co więcej, przy tym samym położeniu w rzeźbie i innych podobnych warunkach wzrostu, im lepiej rozwinie się szata roślinna, tym szybciej następuje stan fizycznej suchości.

Suchość fizjologiczna jest zjawiskiem bardziej złożonym, wynika z niekorzystnych warunków środowiskowych. Polega ona na fizjologicznej niedostępności wody z wystarczającą, a nawet nadmierną jej ilością w glebie. Z reguły woda staje się fizjologicznie niedostępna w niskich temperaturach, dużym zasoleniu lub zakwaszeniu gleb, obecności substancji toksycznych, braku tlenu. Jednocześnie niedostępne stają się składniki odżywcze rozpuszczalne w wodzie, takie jak fosfor, siarka, wapń, potas itp.

Ze względu na chłód gleb oraz powodowane przez nie podmokłe i wysokie zakwaszenie, duże rezerwy wody i soli mineralnych w wielu ekosystemach lasów tundry i północnej tajgi są fizjologicznie niedostępne dla roślin z własnymi korzeniami. Tłumaczy to silne tłumienie w nich roślin wyższych oraz szerokie rozmieszczenie porostów i mchów, zwłaszcza torfowców.

Jedną z ważnych adaptacji do trudnych warunków panujących w Edasferze jest odżywianie mikoryzowe. Prawie wszystkie drzewa są związane z grzybami mikoryzowymi. Każdy rodzaj drzewa ma swój własny rodzaj grzyba tworzącego mikoryzę. Dzięki mikoryzie zwiększa się powierzchnia czynna systemów korzeniowych, a wydzieliny grzyba przez korzenie roślin wyższych są łatwo wchłaniane.

Jak V.V. Dokuczajew „... Strefy glebowe są również naturalnymi strefami historycznymi: tutaj najbliższy związek między klimatem, glebą, organizmami zwierzęcymi i roślinnymi jest oczywisty ...”. Widać to wyraźnie na przykładzie pokrywy glebowej na obszarach leśnych na północy i południu Dalekiego Wschodu.

Charakterystyczną cechą gleb Dalekiego Wschodu, które powstają pod wpływem monsunów, tj. klimat bardzo wilgotny, powoduje silne wypłukiwanie pierwiastków z horyzontu eluwialnego. Jednak w północnych i południowych regionach regionu proces ten nie przebiega tak samo ze względu na różne źródła ciepła w siedliskach. Gleba na Dalekiej Północy odbywa się w warunkach krótkiego sezonu wegetacyjnego (nie więcej niż 120 dni) i rozległej wiecznej zmarzliny. Brakowi ciepła często towarzyszy podmywanie gleb, niska aktywność chemiczna wietrzenia skał glebotwórczych oraz powolny rozkład materii organicznej. Żywotna aktywność mikroorganizmów glebowych jest silnie tłumiona, a przyswajanie składników odżywczych przez korzenie roślin jest zahamowane. W efekcie cenozy północne charakteryzują się niską produktywnością – zapasy drewna w głównych typach lasów modrzewiowych nie przekraczają 150 m 2 /ha. Jednocześnie akumulacja martwej materii organicznej przeważa nad jej rozkładem, w wyniku czego tworzą się potężne poziomy torfowo-próchnicze, a zawartość próchnicy jest wysoka w profilu. I tak w północnych lasach modrzewiowych miąższość ściółki leśnej sięga ?10-12 cm, a zapasy niezróżnicowanej masy w glebie stanowią do 53% całkowitego zapasu biomasy drzewostanu. Jednocześnie elementy są wyprowadzane z profilu, a gdy wieczna zmarzlina jest blisko, gromadzą się na horyzoncie iluwialnym. W procesie glebotwórczym, podobnie jak we wszystkich zimnych rejonach półkuli północnej, wiodącym procesem jest powstawanie bielic. Gleby strefowe na północnym wybrzeżu Morza Ochockiego to bielicowe bielicowe Al-Fe-humus, aw regionach kontynentalnych - podburs. Gleby torfowe z wieczną zmarzliną w profilu są powszechne we wszystkich regionach północno-wschodnich. Gleby strefowe charakteryzują się ostrym zróżnicowaniem poziomów według koloru.

Zwróć uwagę na lekcję na temat „Siedliska organizmów. Znajomość organizmów siedlisk. Fascynująca historia zanurzy Cię w świecie żywych komórek. Podczas lekcji będziesz mógł dowiedzieć się, jakie siedliska organizmów znajdują się na naszej planecie, zapoznać się z przedstawicielami organizmów żywych tych środowisk.

Temat: Życie na Ziemi.

Lekcja: Siedliska organizmów.

Znajomość organizmów różnych siedlisk

Życie toczy się na dużej przestrzeni zróżnicowanej powierzchni globu.

Biosfera- to skorupa Ziemi, w której istnieją żywe organizmy.

Biosfera obejmuje:

Dolna część atmosfery (powłoka powietrzna Ziemi)

Hydrosfera (skorupa wodna Ziemi)

Górna część litosfery (stała skorupa Ziemi)

Każda z tych skorup Ziemi ma specjalne warunki, które tworzą różne środowiska życia. Różne warunki środowiska życia generują różnorodne formy organizmów żywych.

środowiska życia na ziemi. Ryż. jeden.

Ryż. 1. Środowiska życia na Ziemi

Na naszej planecie wyróżnia się następujące siedliska:

Ziemia-powietrze (rys. 2)

gleba

Organiczne.

Ryż. 2. Siedlisko ziemia-powietrze

Życie w każdym środowisku ma swoje własne cechy. W środowisku ziemia-powietrze jest wystarczająca ilość tlenu i światła słonecznego. Ale często nie ma wystarczającej ilości wilgoci. Pod tym względem rośliny i zwierzęta żyjących na suchych siedliskach mają specjalne przystosowania do pozyskiwania, przechowywania i ekonomicznego użytkowania wody. W środowisku ziemia-powietrze występują znaczne zmiany temperatury, zwłaszcza na obszarach o mroźnych zimach. Na tych obszarach całe życie organizmu zauważalnie zmienia się w ciągu roku. Jesienny opadanie liści, lot ptaków do cieplejszych klimatów, zmiana wełny zwierząt na grubszą i cieplejszą - wszystko to jest przystosowaniem żywych istot do sezonowych zmian w przyrodzie. Dla zwierząt żyjących w dowolnym środowisku ważnym problemem jest ruch. W środowisku ziemia-powietrze można poruszać się po Ziemi i w powietrzu. A zwierzęta to wykorzystują. Nogi niektórych przystosowane są do biegania: strusia, geparda, zebry. Inne - do skakania: kangur, skoczek pustynny. Na każde 100 zwierząt żyjących w tym środowisku 75 potrafi latać. Są to głównie owady, ptaki i niektóre zwierzęta, na przykład nietoperz. (rys. 3).

Ryż. 3. Nietoperz

Mistrzem szybkości lotu wśród ptaków jest jerzyk. 120 km/h to jego zwykła prędkość. Kolibry machają skrzydłami do 70 razy na sekundę. Prędkość lotu różnych owadów jest następująca: dla sikaków – 2 km/h, dla muchy domowej – 7 km/h, dla chrząszcza majowego – 11 km/h, dla trzmiela – 18 km/h, dla ćma jastrzębia - 54 km / h godz. Nasze nietoperze są niewielkiego wzrostu. Ale ich krewni nietoperze owocowe osiągają rozpiętość skrzydeł 170 cm.

Duże kangury skaczą do 9 metrów.

Ptaki różnią się od wszystkich innych stworzeń zdolnością latania. Całe ciało ptaka przystosowane jest do lotu. (rys. 4). Przednie kończyny ptaków zamienił się w skrzydła. Więc ptaki stały się dwunożne. Pierzaste skrzydło jest znacznie bardziej przystosowane do lotu niż latająca błona nietoperzy. Uszkodzone upierzenie skrzydeł jest szybko przywracane. Wydłużenie skrzydła uzyskuje się poprzez wydłużenie piór, a nie kości. Długie, cienkie kości latających kręgowców łatwo się łamią.

Ryż. 4 szkielet gołębia

Jako adaptacja do lotu na mostku ptaków kość kil. Jest to wsparcie dla mięśni latających w kości. Niektóre współczesne ptaki są pozbawione stępki, ale jednocześnie utraciły zdolność latania. Wszystkie niepotrzebne ciężary w strukturze ptaków, które utrudniają lot, natura starała się wyeliminować. Maksymalna waga wszystkich dużych ptaków latających sięga 15-16 kg. A dla nielatających, takich jak strusie, może przekroczyć 150 kg. kości ptaków w procesie ewolucji stał się pusty i lekki. Jednocześnie zachowali swoją siłę.

Pierwsze ptaki miały zęby, ale potem ciężkie uzębienie całkowicie zniknęło. Ptaki mają zrogowaciały dziób. Ogólnie rzecz biorąc, latanie jest nieporównywalnie szybszym sposobem poruszania się niż bieganie czy pływanie w wodzie. Ale koszty energii są około dwa razy wyższe niż bieganie i 50 razy wyższe niż pływanie. Dlatego ptaki muszą wchłonąć dość dużo pożywienia.

Lot może być

falowanie

Strzelisty

Szybujący lot jest doskonale opanowany przez ptaki drapieżne. (rys. 5). Wykorzystują prądy ciepłego powietrza unoszące się z nagrzanego gruntu.

Ryż. 5. Sęp ​​płowy

Ryby i skorupiaki oddychają skrzelami. Są to specjalne narządy, które wydobywają rozpuszczony w nim tlen, który jest niezbędny do oddychania.

Żaba będąc pod wodą oddycha przez skórę. Ssaki, które opanowały oddychanie wodą płucami, muszą okresowo wynurzać się na powierzchnię wody, aby wdychać.

Chrząszcze wodne zachowują się w podobny sposób, tyle że one, podobnie jak inne owady, nie mają płuc, ale specjalne rurki oddechowe - tchawicę.

Ryż. 6. Pstrąg

Niektóre organizmy (pstrąg) mogą żyć tylko w wodzie bogatej w tlen. (rys. 6). Karp, karaś, lin wytrzymują brak tlenu. Zimą, gdy wiele zbiorników jest pokrytych lodem, ryby mogą umrzeć, czyli masowo umrzeć z powodu uduszenia. Aby tlen dostał się do wody, w lodzie wycinane są dziury. W środowisku wodnym jest mniej światła niż w środowisku lądowo-powietrznym. W oceanach i morzach na głębokości 200 metrów - królestwo zmierzchu, a jeszcze niżej - wieczna ciemność. W związku z tym rośliny wodne można znaleźć tylko tam, gdzie jest wystarczająco dużo światła. Tylko zwierzęta mogą żyć głębiej. Zwierzęta głębinowe żywią się martwymi szczątkami różnych organizmów morskich spadającymi z górnych warstw.

Cechą wielu zwierząt morskich jest: urządzenie do pływania. U ryb, delfinów i wielorybów są to płetwy. (ryc. 7), foki i morsy mają płetwy. (rys. 8). Bobry, wydry, ptactwo wodne mają płetwiaste palce u nóg. Pływający chrząszcz ma nogi do pływania w kształcie wiosła.

Ryż. 7. Delfin

Ryż. 8. Mors

Ryż. 9. Gleba

W środowisku wodnym zawsze jest wystarczająca ilość wody. Temperatura tutaj zmienia się mniej niż temperatura powietrza, ale tlen często nie wystarcza.

Środowisko glebowe jest domem dla różnorodnych bakterii i pierwotniaków. (rys. 9). Są też grzybnie grzybów, korzenie roślin. Glebę zamieszkiwały też różne zwierzęta: robaki, owady, zwierzęta przystosowane do kopania np. krety. Mieszkańcy gleby znajdują w niej niezbędne warunki: powietrze, wodę, żywność, sole mineralne. Gleba ma mniej tlenu i więcej dwutlenku węgla niż na zewnątrz. A tu jest za dużo wody. Temperatura w środowisku glebowym jest bardziej wyrównana niż na powierzchni. Światło nie przenika do gleby. Dlatego zamieszkujące je zwierzęta mają zwykle bardzo małe oczy lub są całkowicie pozbawione narządu wzroku. Ratuje ich zmysł węchu i dotyku.

Powstawanie gleby rozpoczęło się dopiero wraz z pojawieniem się żywych istot na Ziemi. Od tego czasu przez miliony lat trwa nieprzerwany proces jego powstawania. Skały lite w naturze są nieustannie niszczone. Okazuje się, że jest to luźna warstwa składająca się z małych kamyków, piasku, gliny. Nie zawiera prawie żadnych składników odżywczych potrzebnych roślinom. Ale wciąż osiedlają się tu bezpretensjonalne rośliny i porosty. Humus powstaje z ich szczątków pod wpływem bakterii. Teraz rośliny mogą zadomowić się w glebie. Kiedy umierają, dają również humus. Więc stopniowo gleba zamienia się w siedlisko. W glebie żyją różne zwierzęta. Zwiększają jej płodność. Tak więc gleba nie może zaistnieć bez żywych istot. Jednocześnie zarówno rośliny, jak i zwierzęta potrzebują gleby. Dlatego wszystko w naturze jest ze sobą powiązane.

1 cm gleby powstaje w naturze za 250-300 lat, 20 cm - za 5-6 tysięcy lat. Dlatego nie wolno dopuścić do niszczenia i niszczenia gleby. Tam, gdzie ludzie zniszczyli rośliny, glebę zmywa woda, wieje silny wiatr. Gleba boi się wielu rzeczy, na przykład pestycydów. Jeśli dodaje się je więcej niż norma, gromadzą się w nim, zanieczyszczając go. W efekcie giną robaki, drobnoustroje, bakterie, bez których gleba traci żyzność. Jeśli do gleby zostanie naniesiony zbyt dużo nawozu lub zostanie ona zbyt obficie podlewana, gromadzi się w niej nadmiar soli. A to jest szkodliwe dla roślin i wszystkich żywych istot. Aby chronić glebę, konieczne jest sadzenie pasów leśnych na polach, prawidłowe oranie skarp, a zimą utrzymanie śniegu.

Ryż. 10. Kret

Kret żyje pod ziemią od narodzin do śmierci, nie widzi białego światła. Jako kopacz nie ma sobie równych. (rys. 10). Wszystko, co ma do kopania, jest zaadaptowane w najlepszy możliwy sposób. Sierść jest krótka i gładka, aby nie przylegała do podłoża. Oczy kreta są malutkie, wielkości ziarenka maku. W razie potrzeby ich powieki są szczelnie zamknięte, aw niektórych znamionach oczy są całkowicie zarośnięte skórą. Przednie łapy kreta to prawdziwe łopaty. Kości na nich są płaskie, a szczotka jest wykręcona, dzięki czemu wygodniej jest kopać ziemię przed sobą i odgarniać ją. W ciągu dnia przełamuje 20 nowych ruchów. Podziemne labirynty kretów mogą rozciągać się na ogromne odległości. Istnieją dwa rodzaje ruchów kreta:

Gniazda, w których odpoczywa.

Rufowe, znajdują się blisko powierzchni.

Wrażliwy węch podpowiada kreta, w którym kierunku ma kopać.

Budowa ciała kreta, zokora i kretoszczura sugeruje, że wszyscy są mieszkańcami środowiska glebowego. Przednie nogi kreta i zokora są głównym narzędziem do kopania. Są płaskie, jak łopaty, z bardzo dużymi pazurami. A kretoszczur ma normalne nogi. Wgryza się w glebę potężnymi przednimi zębami. Ciało wszystkich tych zwierząt jest owalne, zwarte, co umożliwia wygodniejsze poruszanie się po podziemnych przejściach.

Ryż. 11. Ascaris

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Historia naturalna: podręcznik. na 3,5 ogniwa. śr. szkoła - 8 wyd. - M.: Oświecenie, 1992. - 240 s.: ch.

2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. i inne Historia naturalna 5. - M .: Literatura edukacyjna.

3. Eskov K.Yu. i wsp. Historia naturalna 5 / Wyd. Wachruszewa A.A. - M.: Balas.

1. Encyklopedia na całym świecie ().

2. Katalog geograficzny ().

3. Fakty dotyczące Australii kontynentalnej ().

1. Wymień środowiska życia na naszej planecie.

2. Nazwij zwierzęta siedliska glebowego.

3. W jaki sposób zwierzęta z różnych siedlisk przystosowały się do poruszania się?

4. * Przygotuj krótką wiadomość o mieszkańcach środowiska ziemia-powietrze.