Opisz siedlisko glebowe. Siedlisko glebowe (Wykład). Pytania i zadania do samokontroli

Dziedziczność a wpływ środowiska Jaki jest stosunek wrodzonych do nabytych w psychice i zachowaniu to nie tylko kwestia biologii. To odwieczne pytanie, ponieważ odpowiedź na nie zależy od światopoglądu danej osoby. (Dokładnie - światopogląd, a nie światopogląd.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Hostowane na http://www.allbest.ru/

S.Sz. nr 9 Król Semen

siedlisko glebowe

Wstęp

1. Gleba jako siedlisko

2. Żywe organizmy w glebie

3. Znaczenie gleby

4. Struktura gleby

5. Organiczna część gleby

Wniosek

Wstęp

Obecnie problem interakcji społeczeństwa ludzkiego z naturą stał się szczególnie dotkliwy.

Nie ulega wątpliwości, że rozwiązanie problemu zachowania jakości życia ludzkiego jest nie do pomyślenia bez pewnego zrozumienia współczesnych problemów środowiskowych: zachowanie ewolucji żywych, substancji dziedzicznych (pula genowa flory i fauny), zachowanie czystość i produktywność środowisk naturalnych (atmosfera, hydrosfera, gleba, lasy itp.), ekologiczna regulacja antropogenicznej presji na naturalne ekosystemy w ramach ich pojemności buforowej, zachowanie warstwy ozonowej, łańcuchy troficzne w przyrodzie, biocyrkulacja substancji , i inni.

Pokrywa glebowa Ziemi jest najważniejszym składnikiem ziemskiej biosfery. To właśnie otoczka glebowa warunkuje wiele procesów zachodzących w biosferze.

Najważniejszym znaczeniem gleb jest akumulacja materii organicznej, różnych pierwiastków chemicznych i energii. Pokrywa glebowa pełni funkcję biologicznego pochłaniacza, niszczyciela i neutralizatora różnych zanieczyszczeń. Jeśli to ogniwo biosfery zostanie zniszczone, to dotychczasowe funkcjonowanie biosfery zostanie nieodwracalnie zakłócone. Dlatego niezwykle ważne jest badanie globalnego znaczenia biochemicznego pokrywy glebowej, jej stanu obecnego oraz zmian pod wpływem działalności antropogenicznej.

1. Gleba jako siedlisko

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.

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. Przepuszczalność i porowatość gleby, które zapewniają cyrkulację zarówno wody, jak i powietrza, zależą od proporcji gliny i piasku w glebie.

Materia organiczna - do 10% gleby, powstaje z martwej biomasy rozdrobnionej i przetworzonej na próchnicę glebową przez mikroorganizmy, grzyby i inne saprofagi. Substancje organiczne powstałe w wyniku rozkładu materii organicznej są ponownie wchłaniane przez rośliny i biorą udział w cyklu biologicznym.

2. Żywe organizmy w glebie

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 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)), od ssaków, kretów, kretowatych.

Geofile to zwierzęta, których część cyklu rozwojowego odbywa się w innym środowisku, a część w glebie. To większość owadów latających (szarańcza, chrząszcze, komary 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).

Specjalną grupą są psamofity i psammfile (mąki marmurowe, 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 podczas zasypiania z piaskiem, drugie podczas wdmuchiwania 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.

3. Znaczenie gleby

Pokrywa glebowa jest najważniejszą formacją naturalną. O jej roli w życiu społeczeństwa decyduje fakt, że gleba jest głównym źródłem pożywienia, dostarczając 95-97% zasobów żywnościowych ludności świata. Powierzchnia lądowa świata to 129 mln km2 czyli 86,5% powierzchni lądowej. Grunty orne i wieloletnie plantacje w ramach użytków rolnych zajmują ok. 15 mln km2 (10% gruntów), łąki i pastwiska – 37,4 mln km2 (25% gruntów). Ogólna powierzchnia gruntów ornych jest szacowana przez różnych badaczy na różne sposoby: od 25 do 32 mln km2.

Koncepcja gleby jako niezależnego naturalnego ciała o szczególnych właściwościach pojawiła się dopiero pod koniec XIX wieku dzięki V.V. Dokuczajew, twórca współczesnej nauki o glebie. Stworzył doktrynę stref przyrody, stref glebowych, czynników glebotwórczych.

4. Struktura gleby

Gleba to specjalna naturalna formacja, która ma szereg właściwości związanych z przyrodą ożywioną i nieożywioną. Gleba to środowisko, w którym oddziałuje większość elementów biosfery: woda, powietrze, żywe organizmy. Glebę można zdefiniować jako produkt wietrzenia, reorganizacji i powstawania górnych warstw skorupy ziemskiej pod wpływem organizmów żywych, atmosfery i procesów metabolicznych. Gleba składa się z kilku poziomów (warstw o ​​tych samych cechach), wynikających ze złożonej interakcji skał macierzystych, klimatu, organizmów roślinnych i zwierzęcych (zwłaszcza bakterii) oraz ukształtowania terenu. Wszystkie gleby charakteryzują się spadkiem zawartości materii organicznej i organizmów żywych od górnych do dolnych poziomów glebowych.

Horyzont Al jest ciemny, zawiera próchnicę, jest wzbogacony w minerały i ma największe znaczenie dla procesów biogenicznych.

Horyzont A 2 - warstwa eluwialna, zwykle ma kolor popielaty, jasnoszary lub żółtawoszary.

Horyzont B to warstwa eluwialna, zwykle gęsta, koloru brązowego lub brązowego, wzbogacona w rozproszone minerały koloidalne.

Horyzont C - skała macierzysta zmieniona procesami glebotwórczymi.

Horyzont B jest skałą macierzystą.

Poziom powierzchniowy składa się z resztek roślinności stanowiących podstawę próchnicy, której nadmiar lub niedobór warunkuje żyzność gleby.

Humus jest materią organiczną najbardziej odporną na rozkład i dlatego utrzymuje się po zakończeniu głównego procesu rozkładu. Stopniowo humus mineralizuje się również do materii nieorganicznej. Zmieszanie humusu z glebą nadaje mu strukturę. Warstwa wzbogacona próchnicą nazywana jest orną, a warstwa leżąca pod nią nazywana jest podorną. Główne funkcje próchnicy sprowadzają się do szeregu złożonych procesów metabolicznych, w które zaangażowane są nie tylko azot, tlen, węgiel i woda, ale także różne sole mineralne obecne w glebie. Pod horyzontem próchniczym znajduje się warstwa podglebia odpowiadająca wymytej części gruntu oraz poziom odpowiadający skały macierzystej.

Gleba składa się z trzech faz: stałej, ciekłej i gazowej. W fazie stałej dominują formacje mineralne i różne substancje organiczne, w tym humus lub humus, a także koloidy glebowe pochodzenia organicznego, mineralnego lub organomineralnego. Fazą ciekłą gleby, czyli roztworu glebowego, jest woda z rozpuszczonymi w niej związkami organicznymi i mineralnymi oraz gazy. Faza gazowa gleby to „powietrze glebowe”, w skład którego wchodzą gazy wypełniające pory pozbawione wody.

Ważnym składnikiem gleby, przyczyniającym się do zmiany jej właściwości fizykochemicznych, jest jej biomasa, w skład której oprócz mikroorganizmów (bakterie, glony, grzyby, organizmy jednokomórkowe) wchodzą również robaki i stawonogi.

Tworzenie się gleby występuje na Ziemi od początku życia i zależy od wielu czynników:

Podłoże, na którym tworzą się gleby. Właściwości fizyczne gleb (porowatość, wodochłonność, kruchość itp.) zależą od charakteru skał macierzystych. Określają reżim wodno-termiczny, intensywność mieszania substancji, skład mineralogiczny i chemiczny, początkową zawartość składników pokarmowych, rodzaj gleby.

Roślinność - rośliny zielone (główni twórcy pierwotnych substancji organicznych). Absorbując z atmosfery dwutlenek węgla, wodę i minerały z gleby, wykorzystując energię świetlną tworzą związki organiczne odpowiednie do żywienia zwierząt.

Z pomocą zwierząt, bakterii, wpływów fizycznych i chemicznych materia organiczna rozkłada się, zamieniając się w próchnicę gleby. Substancje popiołu wypełniają mineralną część gleby. Nierozłożony materiał roślinny stwarza dogodne warunki do działania fauny i mikroorganizmów glebowych (stabilna wymiana gazowa, warunki termiczne, wilgotność).

Organizmy zwierzęce pełniące funkcję przekształcania materii organicznej w glebę. Saprofagi (dżdżownice itp.), żywiące się martwą materią organiczną, wpływają na zawartość próchnicy, grubość tego horyzontu i strukturę gleby. Ze świata zwierząt lądowych najintensywniejszy wpływ na kształtowanie gleby mają wszystkie rodzaje gryzoni i roślinożerców.

Mikroorganizmy (bakterie, glony jednokomórkowe, wirusy) rozkładające złożone substancje organiczne i mineralne na prostsze, które później mogą być wykorzystane przez same mikroorganizmy i rośliny wyższe.

Niektóre grupy mikroorganizmów biorą udział w przemianie węglowodanów i tłuszczów, inne - związków azotowych. Bakterie, które absorbują azot cząsteczkowy z powietrza, nazywane są bakteriami wiążącymi azot. Dzięki ich działaniu azot atmosferyczny może być wykorzystywany (w postaci azotanów) przez inne organizmy żywe. Mikroorganizmy glebowe biorą udział w niszczeniu toksycznych produktów przemiany materii roślin wyższych, zwierząt i samych mikroorganizmów w syntezie witamin niezbędnych roślinom i zwierzętom glebowym.

Klimat, który wpływa na reżimy cieplne i wodne gleby, a co za tym idzie na biologiczne i fizykochemiczne procesy glebowe.

Płaskorzeźba redystrybuująca ciepło i wilgoć na powierzchni ziemi.

Działalność gospodarcza człowieka staje się obecnie dominującym czynnikiem niszczenia gleb, zmniejszania i zwiększania ich żyzności. Pod wpływem człowieka zmieniają się parametry i czynniki glebotwórcze – powstają rzeźby terenu, mikroklimat, zbiorniki, prowadzona jest melioracja.

Główną właściwością gleby jest płodność. Ma to związek z jakością gleby.

W niszczeniu gleb i spadku ich żyzności wyróżnia się następujące procesy:

Arydyzacja ziemi to zespół procesów zmniejszania wilgotności rozległych terytoriów i wynikającego z tego obniżenia produktywności biologicznej systemów ekologicznych. Pod wpływem prymitywnego rolnictwa, irracjonalnego użytkowania pastwisk i masowego wykorzystywania technologii na ziemiach, gleby zamieniają się w pustynie.

Erozja gleb, niszczenie gleb pod wpływem wiatru, wody, maszyn i nawadniania. Najbardziej niebezpieczna jest erozja wodna - wypłukiwanie gleby przez wody roztopowe, deszczowe i burzowe. Erozja wodna obserwuje się już przy nachyleniu 1-2 °. Erozja wodna przyczynia się do niszczenia lasów, orki na zboczu. gleba siedliskowa mikroorganizm próchniczy

Erozja wietrzna charakteryzuje się usuwaniem najmniejszych części przez wiatr. Erozja wietrzna przyczynia się do niszczenia roślinności na obszarach o niewystarczającej wilgotności, silnych wiatrach, ciągłym wypasie.

Erozja techniczna związana jest z niszczeniem gleby pod wpływem transportu, maszyn i urządzeń do robót ziemnych.

Erozja nawadniania rozwija się w wyniku naruszenia zasad nawadniania w rolnictwie nawadnianym. Zasolenie gleby jest związane głównie z tymi zaburzeniami. Obecnie co najmniej 50% powierzchni nawadnianych gruntów jest zasolonych, a miliony wcześniej żyznych ziem zostały utracone. Szczególne miejsce wśród gleb zajmują grunty orne, tj. ziemie, które dostarczają ludziom pożywienia. Według wniosków naukowców i ekspertów, aby wyżywić jedną osobę, należy uprawiać co najmniej 0,1 ha gleby. Wzrost liczby mieszkańców Ziemi jest bezpośrednio związany z powierzchnią użytków rolnych, która systematycznie maleje. Tak więc w Federacji Rosyjskiej w ciągu ostatnich 27 lat powierzchnia użytków rolnych zmniejszyła się o 12,9 mln ha, z czego gruntów ornych - o 2,3 mln ha, a łąk - o 10,6 mln ha. Powodem tego jest naruszenie i degradacja pokrywy glebowej, przeznaczenie gruntów pod rozwój miast, miasteczek i przedsiębiorstw przemysłowych.

Na dużych obszarach następuje spadek produktywności gleby ze względu na zmniejszenie zawartości próchnicy, której rezerwy zmniejszyły się w Federacji Rosyjskiej o 25-30% w ciągu ostatnich 20 lat, a roczna strata wynosi 81,4 mln ton Dziś Ziemia może wyżywić 15 miliardów ludzi. Ostrożne i kompetentne obchodzenie się z ziemią stało się dzisiaj najpilniejszym problemem.

Z tego co zostało powiedziane wynika, że ​​gleba zawiera cząstki mineralne, detrytus oraz wiele organizmów żywych tj. Gleba to złożony ekosystem, który wspomaga wzrost roślin. Gleby są powoli odnawialnym zasobem.

Procesy glebotwórcze przebiegają bardzo powoli, z szybkością od 0,5 do 2 cm na 100 lat. Grubość gleby jest niewielka: od 30 cm w tundrze do 160 cm w zachodnich czarnoziemach. Jedna z cech gleby - naturalna żyzność - kształtuje się bardzo długo, a zniszczenie płodności następuje już po 5-10 latach. Z powyższego wynika, że ​​gleba jest mniej ruchliwa niż inne abiotyczne składniki biosfery. Działalność gospodarcza człowieka staje się obecnie dominującym czynnikiem niszczenia gleb, zmniejszania i zwiększania ich żyzności.

5. Organiczna część gleby

Gleba zawiera trochę materii organicznej. W glebach organogenicznych (torfowych) może dominować, ale w większości gleb mineralnych jej ilość nie przekracza kilku procent w górnych poziomach.

W skład materii organicznej gleby wchodzą zarówno szczątki roślinne i zwierzęce, które nie utraciły cech budowy anatomicznej, jak i poszczególne związki chemiczne zwane próchnicą. Ta ostatnia zawiera zarówno niespecyficzne substancje o znanej strukturze (lipidy, węglowodany, ligninę, flawonoidy, pigmenty, woski, żywice itp.), które stanowią do 10-15% całkowitej próchnicy, jak i powstające specyficzne kwasy humusowe od nich w glebie.

Kwasy huminowe nie mają określonego wzoru i reprezentują całą klasę związków wielkocząsteczkowych. W sowieckiej i rosyjskiej gleboznawstwie tradycyjnie dzieli się je na kwasy humusowe i fulwowe.

Skład pierwiastkowy kwasów huminowych (masy): 46-62% C, 3-6% N, 3-5% H, 32-38% O. Skład kwasów fulwowych: 36-44% C, 3-4,5% N , 3-5% H, 45-50% O. Oba związki zawierają również siarkę (od 0,1 do 1,2%), fosfor (części setne i dziesiąte a%). Masy cząsteczkowe kwasów huminowych wynoszą 20-80 kDa (minimum 5 kDa, maksimum 650 kDa), dla kwasów fulwowych 4-15 kDa. Kwasy fulwowe są bardziej mobilne, rozpuszczalne w całym zakresie pH (kwasy humusowe wytrącają się w środowisku kwaśnym). Stosunek węgla do kwasów humusowych i fulwowych (Cha/Cfa) jest ważnym wskaźnikiem stanu próchnicy gleb.

W cząsteczce kwasów huminowych wyizolowany jest rdzeń składający się z pierścieni aromatycznych, w tym heterocykli zawierających azot. Pierścienie są połączone „mostkami” z podwójnymi wiązaniami, tworząc wydłużone łańcuchy koniugacyjne, powodujące ciemny kolor substancji. Rdzeń otoczony jest obwodowymi łańcuchami alifatycznymi, w tym typami węglowodorów i polipeptydów. Łańcuchy niosą ze sobą różne grupy funkcyjne (hydroksylowe, karbonylowe, karboksylowe, aminowe itp.), co jest przyczyną wysokiej zdolności wchłaniania – 180-500 meq/100g.

Znacznie mniej wiadomo o budowie kwasów fulwowych. Posiadają ten sam skład grup funkcyjnych, ale wyższą chłonność - do 670 meq/100 g.

Mechanizm powstawania kwasów huminowych (humifikacja) nie jest do końca poznany. Zgodnie z hipotezą kondensacji (M.M. Kononova, A.G. Trusov) substancje te są syntetyzowane ze związków organicznych o niskiej masie cząsteczkowej. Według L.N. Kwasy aleksandrynowe huminowe powstają w wyniku oddziaływania związków wielkocząsteczkowych (białek, biopolimerów), a następnie ulegają stopniowemu utlenieniu i rozszczepieniu. Zgodnie z obiema hipotezami w procesach tych biorą udział enzymy tworzone głównie przez mikroorganizmy. Istnieje założenie o czysto biogenicznym pochodzeniu kwasów huminowych. W wielu właściwościach przypominają ciemne pigmenty grzybów.

Wniosek

Ziemia jest jedyną planetą, która posiada glebę (edasferę, pedosferę) – specjalną, górną powłokę lądu.

Ta skorupa powstała w historycznie przewidywalnym czasie - jest to ten sam wiek, co życie lądowe na planecie. Po raz pierwszy na pytanie o pochodzenie gleby odpowiedział M.V. Łomonosow („Na warstwach ziemi”): „... gleba pochodziła z wygięcia ciał zwierząt i roślin ... przez czas ...”.

I wielki rosyjski naukowiec V.V. Dokuczajew (1899) jako pierwszy nazwał glebę niezależnym ciałem naturalnym i udowodnił, że gleba jest „… tym samym niezależnym ciałem przyrodniczo-historycznym, co każda roślina, każde zwierzę, każdy minerał… jest to wynik, funkcja skumulowana, wzajemna aktywność klimatu danego obszaru, jego organizmów roślinnych i zwierzęcych, ukształtowanie terenu i wiek kraju... wreszcie podglebie, czyli glebowe skały macierzyste... Wszystkie te czynniki glebotwórcze, w istoty, są całkowicie równoważne pod względem wielkości i biorą równy udział w tworzeniu normalnej gleby... ”.

Hostowane na Allbest.ru

Podobne dokumenty

prezentacja, dodano 20.11.2014


Opis struktury wody w zbiornikach słodkowodnych i osadach mułów dennych. Charakterystyka gleby jako siedliska drobnoustrojów. Badanie wpływu gatunków i wieku roślin na mikroflorę ryzosfery. Uwzględnienie populacji drobnoustrojów gleb różnych typów.

praca semestralna, dodana 04.01.2012


Definicja siedliska i charakterystyka jego gatunku. Cechy siedliska glebowego, dobór przykładów organizmów i zwierząt go zamieszkujących. Korzyści i szkody dla gleby od żyjących w niej stworzeń. Specyfika adaptacji organizmów do środowiska glebowego.

prezentacja, dodana 11.09.2011


Siedliska opanowane przez organizmy żywe w procesie rozwoju. Siedlisko wodne to hydrosfera. Ekologiczne grupy hydrobiontów. Siedlisko ziemia-powietrze. Cechy gleby, grupy organizmów glebowych. Ciało jako siedlisko.

streszczenie, dodane 06.07.2010


Udział mikroorganizmów w cyklach biogeochemicznych związków węgla, azotu, siarki w procesach geologicznych. Warunki siedliskowe drobnoustrojów w glebie i wodzie. Wykorzystanie wiedzy o biogeochemicznej aktywności mikroorganizmów na lekcjach biologii.

praca semestralna, dodana 02/02/2011


Gleba jako siedlisko i główne czynniki edaficzne, ocena jej roli i znaczenia w życiu organizmów żywych. Rozmieszczenie zwierząt w glebie, stosunek roślin do niej. Rola mikroorganizmów, roślin i zwierząt w procesach glebotwórczych.

praca semestralna, dodana 02.04.2014


Gleba to luźna, cienka warstwa powierzchniowa ziemi w kontakcie z powietrzem. Gleba jako bioobojętne ciało natury, zgodnie z definicją V.I. Vernadsky, jego nasycenie życiem i nierozerwalny związek z nim. Niejednorodność warunków, formy obecności wilgoci w glebie.

prezentacja, dodana 03.05.2013


Właściwości fizyczne wody i gleby. Wpływ światła i wilgoci na organizmy żywe. Podstawowe poziomy działania czynników abiotycznych. Rola czasu i intensywności ekspozycji na światło - fotoperiod w regulacji aktywności organizmów żywych i ich rozwoju.

prezentacja, dodana 09.02.2014


Siedlisko ośmiornicy i cechy adaptacyjne siedliska. Względny charakter sprawności i mechanizm jej występowania, rozwój organów do chwytania, trzymania, zabijania zdobyczy. Oczekiwana długość życia, budowa ciała, odżywianie.

praca laboratoryjna, dodano 17.01.2010


Siedlisko dla roślin i zwierząt. Owoce i nasiona roślin, ich przydatność do rozmnażania. Przystosowanie do ruchu różnych stworzeń. Adaptacja roślin do różnych metod zapylania. Przeżycie organizmów w niesprzyjających warunkach.

Gleba - luźna warstwa powierzchniowa skorupy ziemskiej, przekształcona w procesie wietrzenia i zamieszkana przez organizmy żywe. Jako żyzna warstwa gleba zapewnia istnienie roślin. Rośliny pobierają wodę i składniki odżywcze z gleby. Liście i gałęzie umierając „powracają” do gleby, gdzie rozkładają się, uwalniając zawarte w nich minerały.

Gleba składa się z części stałych, płynnych, gazowych i żywych. Część stała stanowi 80-98% masy gleby: piasek, glina, cząstki mułu, które pozostały ze skały macierzystej w wyniku procesu glebotwórczego (ich stosunek charakteryzuje skład mechaniczny gleby).

Gleba jest medium pośredniczącym między wodą (reżim temperaturowy, 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 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 gleby są bezpośrednio związane z tymi wskaźnikami.

Żywą część gleby stanowią mikroorganizmy glebowe, przedstawiciele bezkręgowców (pierwotniaki, robaki, mięczaki, owady i ich larwy), ryjące się kręgowce. Żyją głównie w górnych warstwach gleby, w pobliżu korzeni roślin, skąd czerpią pożywienie. Niektóre organizmy glebowe mogą żyć tylko na korzeniach. W powierzchniowych warstwach gleby żyje wiele organizmów niszczących - bakterie i grzyby, najmniejsze stawonogi i robaki, termity i stonogi. Na 1 ha żyznej warstwy gleby (o grubości 15 cm) przypada około 5 ton grzybów i bakterii.

Ciało jako siedlisko

Pod mikroskopem odkrył, że na pchle

Pchła gryząca żyje na pchle;

Na tej pchle jest maleńka pchła,

Ze złością wbija ząb w pchłę

Pchła… i tak bez końca

Gleba jest wynikiem działalności żywych organizmów. Organizmy zamieszkujące środowisko gruntowo-powietrzne doprowadziły do ​​powstania gleby jako unikalnego siedliska. Gleba to złożony system, który zawiera fazę stałą (cząstki mineralne), fazę ciekłą (wilgotność gleby) i fazę gazową. Stosunek tych trzech faz określa charakterystykę gleby jako środowiska życia.

Cechy gleby

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 bezkręgowce na 1 m2 warstwy gleby. 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 przypisywał glebę bioobojętnym 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 odnosi się do struktury gleby. Wyróżnia się w nim trzy główne poziomy, różniące się właściwościami morfologicznymi i chemicznymi: 1) górny poziom humusowo-akumulacyjny A, w którym akumuluje się i przekształca materia organiczna iz którego część związków jest odprowadzana przez wodę myjącą; 2) poziom intruzyjny, czyli iluwialny B, w którym wymywane z góry substancje osadzają się i ulegają przekształceniu, oraz 3) skała macierzysta, czyli poziom C, którego materiał jest przekształcany w glebę.

W każdym horyzoncie wyróżnia się więcej warstw ułamkowych, które również znacznie różnią się właściwościami. Na przykład w strefie umiarkowanej pod lasami iglastymi lub mieszanymi horyzont ALE składa się z podkładki (A0)- warstwa luźnego nagromadzenia resztek roślinnych, ciemna warstwa próchnicy (A 1), w której cząstki pochodzenia organicznego mieszają się z minerałem i warstwą bielicową (A2)- koloru popielatego, w którym przeważają związki krzemu, a wszystkie substancje rozpuszczalne są wypłukiwane w głąb profilu glebowego. Zarówno struktura, jak i chemia tych warstw są bardzo różne, dlatego korzenie roślin i mieszkańcy gleby, poruszając się tylko o kilka centymetrów w górę lub w dół, popadają w różne warunki.

Rozmiary wnęk między cząstkami gleby, w których mogą żyć zwierzęta, zwykle szybko maleją wraz z głębokością. Na przykład w glebach łąkowych średnia średnica zagłębień na głębokości 0-1 cm wynosi 3 mm, 1-2 cm - 2 mm, a na głębokości 2-3 cm - tylko 1 mm; głębsze pory gleby są jeszcze drobniejsze. Gęstość gleby zmienia się również wraz z głębokością. Najluźniejsze warstwy zawierają materię organiczną. Porowatość tych warstw wynika z tego, że substancje organiczne sklejają cząstki mineralne w większe agregaty, między którymi zwiększa się objętość wnęk. Najbardziej gęsty jest zwykle horyzont iluwialny W, cementowany przez wmyte do niego cząstki koloidalne.

Wilgoć w glebie występuje w różnych stanach: 1) związana (higroskopijna i warstewkowa) jest mocno utrzymywana przez powierzchnię cząstek gleby; 2) kapilary zajmują małe pory i mogą poruszać się wzdłuż nich w różnych kierunkach; 3) grawitacja wypełnia większe puste przestrzenie i powoli wsiąka pod wpływem grawitacji; 4) para jest zawarta w powietrzu glebowym.

Zawartość wody nie jest taka sama w różnych glebach iw różnym czasie. Jeśli jest za dużo wilgoci grawitacyjnej, reżim gleby jest zbliżony do reżimu zbiorników wodnych. W suchej glebie pozostaje tylko związana woda, a warunki zbliżają się do tych na ziemi. Jednak nawet w najsuchszych glebach powietrze jest wilgotniejsze niż ziemia, więc mieszkańcy gleby są znacznie mniej narażeni na przesuszenie niż na powierzchni.

Skład powietrza glebowego jest zmienny. Wraz z głębokością zawartość tlenu gwałtownie spada, a stężenie dwutlenku węgla wzrasta. Ze względu na obecność w glebie rozkładających się substancji organicznych, powietrze glebowe może zawierać wysokie stężenie toksycznych gazów, takich jak amoniak, siarkowodór, metan itp. W przypadku zalania gleby lub intensywnego gnicia resztek roślinnych mogą wystąpić warunki całkowicie beztlenowe. występują w miejscach.

Wahania temperatury skrawania tylko na powierzchni gleby. Tutaj mogą być nawet silniejsze niż w przyziemnej warstwie powietrza. Jednak z każdym centymetrem głębokości dobowe i sezonowe zmiany temperatury stają się coraz mniej widoczne na głębokości 1-1,5 m. hydrobionowa ekologiczna gleba powietrzna

Wszystkie te cechy sprawiają, że pomimo dużej różnorodności warunków środowiskowych w glebie, pełni ona rolę dość stabilnego środowiska, zwłaszcza dla organizmów mobilnych. Stromy gradient temperatury i wilgotności w profilu glebowym umożliwia zwierzętom glebowym zapewnienie sobie odpowiedniego środowiska ekologicznego poprzez niewielkie ruchy.

Gleba jako siedlisko. Gleba zapewnia środowisko biogeochemiczne dla ludzi, zwierząt i roślin. Gromadzi opady atmosferyczne, koncentruje składniki pokarmowe roślin, jest filtrem i zapewnia czystość wód gruntowych.

W.W. Dokuczajew, twórca gleboznawstwa naukowego, wniósł znaczący wkład w badania gleb i procesów glebotwórczych, stworzył klasyfikację gleb rosyjskich i przedstawił opis czarnoziemu rosyjskiego. Przedstawione przez V.V. Dokuchaev we Francji, pierwsza zbiórka ziemi była ogromnym sukcesem. On, będąc jednocześnie autorem kartografii gleb rosyjskich, podał ostateczną definicję pojęcia „gleby” i nazwał jej czynniki tworzące. W.W. Dokuczajew tak napisał gleba to górna warstwa skorupy ziemskiej, która ma żyzność i powstała pod wpływem czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych.

Grubość gleby waha się od kilku centymetrów do 2,5 m. Mimo niewielkiej grubości ta skorupa Ziemi odgrywa kluczową rolę w rozprzestrzenianiu się różnych form życia.

Gleba składa się z cząstek stałych otoczonych mieszaniną gazów i roztworów wodnych. Skład chemiczny mineralnej części gleby zależy od jej pochodzenia. W glebach piaszczystych przeważają związki krzemu (SiO 2), w glebach wapiennych związki wapnia (CaO), a w glebach gliniastych związki glinu (A1 2 03).

W glebie następuje wygładzenie wahań temperatury. Opady są zatrzymywane przez glebę, dzięki czemu utrzymuje się specjalny reżim wilgotności. Gleba zawiera skoncentrowane rezerwy substancji organicznych i mineralnych dostarczanych przez umierające rośliny i zwierzęta.

Mieszkańcy gleby. Tworzone są tu warunki sprzyjające życiu makro- i mikroorganizmów.

Po pierwsze, skupiają się tutaj systemy korzeniowe roślin lądowych. Po drugie, w 1 m 3 warstwy gleby znajduje się 100 miliardów komórek pierwotniaków, wrotków, miliony nicieni, setki tysięcy roztoczy, tysiące stawonogów, dziesiątki dżdżownic, mięczaków i innych bezkręgowców; 1 cm 3 gleby zawiera dziesiątki i setki milionów bakterii, mikroskopijnych grzybów, promieniowców i innych mikroorganizmów. W naświetlonych warstwach gleby żyją setki tysięcy fotosyntezy komórek zielonych, żółto-zielonych, okrzemek i sinic. W ten sposób gleba jest niezwykle nasycona życiem. Rozkłada się nierównomiernie w kierunku pionowym, ponieważ ma wyraźną strukturę warstwową.

Istnieje kilka warstw gleby lub poziomów, z których można wyróżnić trzy główne (ryc. 5): horyzont próchnicy, horyzont wymywania oraz rasa matki.

Ryż. 5.

W każdym horyzoncie wyróżnia się więcej warstw ułamkowych, które znacznie różnią się w zależności od stref klimatycznych i składu roślinności.

Wilgoć jest ważnym i często zmieniającym się wskaźnikiem gleby. To bardzo ważne dla rolnictwa. Woda w glebie jest parowa i płynna. Ten ostatni dzieli się na związany i swobodny (kapilarny, grawitacyjny).

Gleba zawiera dużo powietrza. Skład powietrza glebowego jest zmienny. Wraz z głębokością zawartość tlenu w nim gwałtownie spada, a stężenie CO 2 wzrasta. Ze względu na obecność pozostałości organicznych w powietrzu glebowym może występować wysokie stężenie toksycznych gazów, takich jak amoniak, siarkowodór, metan itp.

W rolnictwie oprócz wilgoci i obecności powietrza w glebie konieczna jest znajomość innych wskaźników glebowych: kwasowości, liczebności i składu gatunkowego mikroorganizmów (biota glebowa), składu strukturalnego, a ostatnio takiego wskaźnika jak toksyczność ( genotoksyczność, fitotoksyczność) gleb .

Tak więc w glebie oddziałują następujące składniki: 1) cząstki mineralne (piasek, glina), woda, powietrze; 2) detrytus - martwa materia organiczna, pozostałości żywotnej aktywności roślin i zwierząt; 3) wiele żywych organizmów.

Humus- składnik odżywczy gleby, powstający podczas rozkładu organizmów roślinnych i zwierzęcych. Rośliny pobierają z gleby niezbędne minerały, ale po śmierci organizmów roślinnych wszystkie te pierwiastki ponownie wracają do gleby. Tam organizmy glebowe stopniowo przetwarzają wszystkie pozostałości organiczne na składniki mineralne, przekształcając je w formę dostępną do wchłonięcia przez korzenie roślin.

W ten sposób w glebie zachodzi stały obieg substancji. W normalnych warunkach naturalnych wszystkie procesy zachodzące w glebie są zrównoważone.

Zanieczyszczenie i erozja gleb. Ale ludzie coraz częściej naruszają tę równowagę, dochodzi do erozji i zanieczyszczenia gleby. Erozja to niszczenie i wymywanie żyznej warstwy przez wiatr i wodę w wyniku niszczenia lasów., wielokrotna orka bez przestrzegania zasad techniki rolniczej itp.

W wyniku działalności człowieka zanieczyszczenie gleby nadmierne nawozy i pestycydy, metale ciężkie (ołów, rtęć), zwłaszcza wzdłuż autostrad. Dlatego nie można zbierać jagód, grzybów rosnących przy drogach, a także ziół leczniczych. W pobliżu dużych ośrodków hutnictwa żelaza i metali nieżelaznych gleby są zanieczyszczone żelazem, miedzią, cynkiem, manganem, niklem i innymi metalami, ich stężenia są wielokrotnie wyższe niż maksymalne dopuszczalne.

W glebach na terenach elektrowni jądrowych, a także w pobliżu instytucji badawczych, w których bada się i wykorzystuje energię atomową, znajduje się wiele pierwiastków promieniotwórczych. Zanieczyszczenie toksycznymi substancjami fosforoorganicznymi i chloroorganicznymi jest bardzo wysokie.

Jednym z globalnych zanieczyszczeń gleby są kwaśne deszcze. W atmosferze zanieczyszczonej dwutlenkiem siarki (SO2) i azotem, podczas interakcji z tlenem i wilgocią, powstają nienormalnie wysokie stężenia kwasów siarkowego i azotowego. Kwaśne opady, które spadają na glebę mają pH 3-4, podczas gdy normalny deszcz ma pH 6-7. Kwaśny deszcz jest szkodliwy dla roślin. Zakwaszają glebę i tym samym zakłócają zachodzące w niej reakcje, w tym reakcje samooczyszczania.