Canlı organizmalar için bir yaşam alanı olarak toprak. Toprak habitatının özellikleri. Toprağın genel özellikleri

Toprak, canlı organizmaların faaliyetlerinin bir sonucudur. Yer-hava ortamında yaşayan organizmalar, toprağın eşsiz bir habitat olarak ortaya çıkmasına neden oldu. Toprak, katı faz (mineral parçacıkları), sıvı faz (toprak nemi) ve gaz fazından oluşan karmaşık bir sistemdir. Bu üç fazın oranı, toprağın bir yaşam ortamı olarak özelliklerini belirler.

Toprağın önemli bir özelliği de belirli miktarda organik maddenin varlığıdır. Organizmaların ölümünün bir sonucu olarak oluşur ve atılımlarının (atılımlarının) bir parçasıdır.

Toprak habitatının koşulları, toprağın havalandırma (yani hava doygunluğu), nem (nemin varlığı), ısı kapasitesi ve termal rejim (günlük, mevsimlik, yıl boyunca sıcaklık değişimi) gibi özelliklerini belirler. Termal rejim, yer-hava ortamına kıyasla, özellikle büyük derinliklerde daha muhafazakardır. Genel olarak, toprak oldukça istikrarlı yaşam koşulları ile karakterize edilir.

Dikey farklılıklar diğer toprak özelliklerinin de karakteristiğidir, örneğin ışığın nüfuz etmesi doğal olarak derinliğe bağlıdır.

Birçok yazar, sucul ve karasal-hava ortamları arasındaki yaşamın toprak ortamının ara konumunu not eder. Toprakta hem su hem de hava türü solunum yapan organizmalar mümkündür. Toprağa ışık penetrasyonunun dikey gradyanı sudakinden bile daha belirgindir. Mikroorganizmalar toprağın tüm kalınlığı boyunca bulunur ve bitkiler (öncelikle kök sistemleri) dış ufuklarla ilişkilidir.

Toprak organizmaları, belirli organlar ve hareket türleri ile karakterize edilir (memelilerde uzuvları oyarak; vücut kalınlığını değiştirme yeteneği; bazı türlerde özel kafa kapsüllerinin varlığı); vücut şekilleri (yuvarlak, kurt şeklinde, solucan şeklinde); dayanıklı ve esnek kapaklar; gözlerin azalması ve pigmentlerin kaybolması. Toprak sakinleri arasında yaygın olarak gelişmiştir

saprofit - diğer hayvanların cesetlerini yemek, çürüyen kalıntılar vb.

HABİTAT OLARAK ORGANİZMA

SÖZLÜK

NİŞ EKOLOJİK - bir türün doğadaki konumu, yalnızca türün uzaydaki yerini değil, aynı zamanda doğal topluluktaki işlevsel rolünü, abiyotik varoluş koşullarına ilişkin konumu, temsilcilerinin yaşam döngüsünün bireysel evrelerinin yeri. zamanla türler (örneğin, erken ilkbahar bitki türleri tamamen bağımsız bir ekolojik niş işgal eder).

EVRİM - popülasyonların genetik bileşimindeki bir değişikliğin, türlerin oluşumu ve yok oluşunun, ekosistemlerin ve bir bütün olarak biyosferin dönüşümü ile birlikte yaban hayatının geri döndürülemez tarihsel gelişimi.

ORGANİZMANIN İÇ ORTAMI- vücuttaki hayati süreçlerin akışını sağlayan, göreceli bir bileşim ve özellikler sabitliği ile karakterize edilen bir ortam. Bir kişi için vücudun iç ortamı, kan, lenf ve doku sıvısı sistemidir.

EKOKASYON, KONUM- yayılan veya yansıyan sinyallerle bir nesnenin uzaydaki konumunun belirlenmesi (ekolokasyon durumunda - ses sinyallerinin algılanması). Ekolokasyon yeteneğine kobaylar, yunuslar, yarasalar sahiptir. Radar ve elektrolokasyon - yansıyan radyo sinyallerinin ve elektrik alan sinyallerinin algılanması. Bu tür bir konum için yetenek bazı balıklara sahiptir - Nil uzun burunlu, gimarchus.

TOPRAK - canlı organizmalar, su, hava ve iklim faktörlerinin etkisi altında litosferin yüzey katmanlarının dönüşümünden kaynaklanan özel bir doğal oluşum.

İHRACATLAR- vücut tarafından dışarıya atılan metabolizmanın son ürünleri.

SEMBİYOZ- farklı sistematik grupların (ortakyaşamlar) organizmalarının ortak varlığından oluşan, iki veya daha fazla türün bireylerinin karşılıklı olarak yararlı, genellikle zorunlu birlikte yaşamasından oluşan bir türler arası ilişkiler. Klasik (tartışmasız olmasa da) bir simbiyoz örneği, likenlerin gövdesinde alg, mantar ve mikroorganizmaların birlikte yaşamasıdır.

EGZERSİZ YAPMAK

Gölge seven bitkilerin yapraklarının koyu yeşil rengi, mevcut ışığın tam olarak özümsenmesi gerektiğinde, yetersiz aydınlatma koşullarında önemli olan yüksek klorofil içeriği ile ilişkilidir.

1. Tanımlamaya çalışın kısıtlayıcı faktörler(yani organizmaların gelişimini engelleyen faktörler) su habitatları ve bunlara uyum.

2. Daha önce de söylediğimiz gibi, tüm canlı organizmalar için pratik olarak tek enerji kaynağı, bitkiler ve diğer fotosentetik organizmalar tarafından özümsenen güneş enerjisidir. Öyleyse, güneş ışığının ulaşmadığı derin deniz ekosistemleri nasıl var oluyor?

DOĞAL ÇEVRE

Dünyanın doğal çevresini ekolojik bir bakış açısıyla karakterize eden bir ekolojist, her zaman ilk sıraya, tüm doğal süreçler ve fenomenler (belirli bir nesnenin, alanın, manzara veya bölge) ve insan faaliyetinin bu tür süreçler üzerindeki etkisinin doğası. . Aynı zamanda, nüfus, ekonomi ve çevre arasındaki ilişkiyi incelemek için modern yöntemleri kullanmak, doğada zincirleme reaksiyonların ortaya çıkmasının nedenlerine ve sonuçlarına özellikle dikkat etmek çok önemlidir. Yeni bir ilkeye bağlı kalmak da önemlidir - sorunu çözmede, öncelikle coğrafyacılar olmak üzere, farklı bilgi alanlarının temsilcilerinin katılımıyla, tahminin farklı aşamalarında nedensel ilişkiler zincirlerinin oluşturulmasına dayanan çevresel durumların kapsamlı bir değerlendirmesi, jeologlar, biyologlar, ekonomistler, doktorlar, avukatlar.

Bu nedenle, doğal çevrenin ana bileşenlerinin özelliklerini incelerken, hepsinin birbiriyle yakından bağlantılı olduğunu, bire bir bağlı olduğunu ve herhangi bir değişikliğe duyarlı bir şekilde tepki verdiğini ve çevrenin güçlü, karmaşık, çok işlevli, ebediyen olduğunu hatırlamak gerekir. özel metabolizma ve enerji yasaları nedeniyle canlı ve sürekli kendini iyileştiren dengeli tek sistem. Bu sistem bir milyon yıldır gelişiyor ve çalışıyor, ancak şu anda, insan, faaliyetleriyle, tüm küresel ekosistemin doğal bağlantılarını o kadar dengesiz hale getirdi ki, aktif olarak bozulmaya başladı ve kendi kendini onarma yeteneğini kaybetti.

Bu nedenle, doğal çevre, dört kurucu ekzosferin (yüzey kabukları) elementlerinin ve süreçlerinin sürekli etkileşimlerinin ve iç içe geçtiği bir mega-ekzosferdir: atmosfer, litosfer, hidrosfer ve biyosfer - eksojen (özellikle uzay) ve endojen faktörlerin etkisi altında ve insan faaliyetleri. Ekzosferlerin her birinin kendi kurucu unsurları, yapısı ve özellikleri vardır. Bunlardan üçü - atmosfer, litosfer ve hidrosfer - cansız maddelerden oluşur - canlı maddenin çalışma alanı - biyota - dördüncü bileşen ortamının ana bileşeni - biyosfer.

ATMOSFER

Atmosfer, Dünya'nın yüzeyinden uzaya yaklaşık 3000 km boyunca ulaşan gaz halindeki dış kabuğudur. Atmosferin kökeni ve gelişimi tarihi oldukça karmaşık ve uzundur, yaklaşık 3 milyar yılı vardır. Bu süre zarfında, atmosferin bileşimi ve özellikleri defalarca değişti, ancak bilim adamlarına göre son 50 milyon yılda stabilize oldular.

Modern atmosferin kütlesi, Dünya kütlesinin yaklaşık olarak milyonda biridir. Yükseklikle, atmosferin yoğunluğu ve basıncı keskin bir şekilde azalır ve sıcaklık düzensiz ve karmaşık bir şekilde değişir. Farklı yüksekliklerde atmosferin sınırları içinde sıcaklıktaki değişim, güneş enerjisinin gazlar tarafından eşit olmayan şekilde emilmesiyle açıklanmaktadır. En yoğun termal süreçler troposferde meydana gelir ve atmosfer aşağıdan, okyanus yüzeyinden ve karadan ısıtılır.

Atmosferin büyük ekolojik öneme sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Dünyadaki tüm canlıları kozmik radyasyonun ve göktaşı etkilerinin yıkıcı etkilerinden korur, mevsimsel sıcaklık dalgalanmalarını düzenler, günlük olanları dengeler ve dengeler. Atmosfer olmasaydı, o zaman Dünya'daki günlük sıcaklık dalgalanması ±200 °C'ye ulaşacaktı. Atmosfer sadece uzay ve gezegenimizin yüzeyi arasında hayat veren bir "tampon" değil, bir ısı ve nem taşıyıcısı değil, aynı zamanda fotosentez ve enerji alışverişi de onun aracılığıyla gerçekleşir - biyosferin ana süreçleri. Atmosfer, litosferde meydana gelen tüm dışsal süreçlerin (fiziksel ve kimyasal ayrışma, rüzgar aktivitesi, doğal sular, permafrost, buzullar) doğasını ve dinamiklerini etkiler.

Hidrosferin gelişimi, su dengesinin ve yüzey ve yeraltı havzalarının rejiminin ve su alanlarının yağış ve buharlaşmanın etkisi altında oluşması nedeniyle büyük ölçüde atmosfere de bağlıydı. Hidrosfer ve atmosferin süreçleri birbiriyle yakından ilişkilidir.

Atmosferin en önemli bileşenlerinden biri, büyük bir uzaysal-zamansal değişkenliğe sahip olan ve esas olarak troposferde yoğunlaşan su buharıdır. Atmosferin önemli bir değişken bileşeni de, içeriğinin değişkenliği bitkilerin hayati aktivitesi, deniz suyundaki çözünürlüğü ve insan faaliyetleri (sanayi ve ulaşım emisyonları) ile ilişkili olan karbondioksittir. Son zamanlarda, sadece troposferde değil, aynı zamanda yüksek irtifalarda (yetersiz konsantrasyonlarda da olsa) bulunabilen insan faaliyetinin ürünleri olan aerosol tozlu parçacıklar, atmosferde giderek daha önemli bir rol oynayacaktır. Troposferde meydana gelen fiziksel süreçlerin, Dünyanın farklı bölgelerinin iklim koşulları üzerinde büyük etkisi vardır.

LİTOSFERE

Litosfer, Dünya'nın üst mantosunun bir kısmı ile tüm yer kabuğunu içeren ve tortul, magmatik ve metamorfik kayalardan oluşan Dünya'nın dış katı kabuğudur. Litosferin alt sınırı bulanıktır ve kaya viskozitesindeki keskin bir düşüş, sismik dalgaların yayılma hızındaki bir değişiklik ve kayaların elektriksel iletkenliğinde bir artış ile belirlenir. Kıtalarda ve okyanusların altındaki litosferin kalınlığı değişkenlik gösterir ve ortalamaları sırasıyla 25-200 ve 5-100 km'dir.

Genel olarak Dünya'nın jeolojik yapısını düşünün. Güneş'ten en uzak üçüncü gezegen - Dünya 6370 km yarıçapa, ortalama 5.5 g / cm3 yoğunluğa sahiptir ve üç kabuktan oluşur - kabuk, manto ve çekirdek. Manto ve çekirdek iç ve dış kısımlara ayrılır.

Yerkabuğu, kıtalarda 40-80 km, okyanusların 5-10 km altında kalınlığa sahip olan ve Dünya kütlesinin sadece yaklaşık %1'ini oluşturan Dünya'nın ince bir üst kabuğudur. Sekiz element - oksijen, silikon, hidrojen, alüminyum, demir, magnezyum, kalsiyum, sodyum - yer kabuğunun %99,5'ini oluşturur. Kıtalarda kabuk üç katmanlıdır: tortul kayaçlar granitik kayaları kaplar ve granitik kayalar bazalt kayaların üzerinde bulunur. Okyanusların altında, kabuk "okyanuslu", iki katmanlı tiptedir; tortul kayaçlar basitçe bazaltlar üzerinde bulunur, granit tabakası yoktur. Yerkabuğunun bir geçiş türü de vardır (okyanusların kenarlarındaki ada-yay bölgeleri ve kıtalardaki Karadeniz gibi bazı alanlar). Yerkabuğu, dağlık bölgelerde (Himalayaların altında - 75 km'den fazla), ortalama - platform alanlarında (Batı Sibirya ovalarının altında - 35-40, Rus platformunda - 30-35) en büyük kalınlığa sahiptir ve en küçük - okyanusların orta bölgelerinde (5 -7 km). Dünya yüzeyinin baskın kısmı kıtaların ovaları ve okyanus tabanıdır. Kıtalar bir rafla çevrilidir - 200 g derinliğe kadar sığ bir su şeridi ve ortalama yaklaşık 80 km genişliğe sahiptir, bu, tabanın keskin bir ani bükülmesinden sonra kıta eğimine geçer (eğim 15 ila 15 arasında değişir). 17 ila 20-30 °). Yamaçlar kademeli olarak düzleşir ve dipsiz düzlüklere dönüşür (derinlik 3,7-6,0 km). En büyük derinlikler (9-11 km), büyük çoğunluğu Pasifik Okyanusu'nun kuzey ve batı kenarlarında bulunan okyanus hendeklerine sahiptir.

Litosferin ana kısmı, kıtalarda granit ve granitoidlerin baskın olduğu ve okyanuslardaki bazaltların baskın olduğu magmatik magmatik kayalardan (% 95) oluşur.

Litosferin, küresel ekolojik krizin geliştiği önemli değişiklikler yoluyla, antropojenik aktivitenin (doğal çevrenin bileşenleri) ana nesnelerinden biri olan tüm mineral kaynaklarının ortamı olması nedeniyle litosferin ekolojik çalışmasının önemi . Kıta kabuğunun üst kısmında, insanlar için önemi fazla tahmin edilemeyen topraklar gelişir. Topraklar - canlı organizmaların genel faaliyetinin uzun yılların (yüzlerce ve binlerce yıl) organomineral ürünü, su, hava, güneş ısısı ve ışık en önemli doğal kaynaklardan biridir. İklimsel, jeolojik ve coğrafi koşullara bağlı olarak topraklar bir kalınlığa sahiptir.

15-25 cm'den 2-3 m'ye kadar.

Topraklar, canlılarla birlikte ortaya çıkmış ve insanlar için çok değerli bir verimli substrat haline gelene kadar bitki, hayvan ve mikroorganizmaların faaliyetlerinin etkisi altında gelişmiştir. Litosferdeki organizmaların ve mikroorganizmaların çoğu, birkaç metreden fazla olmayan bir derinlikte topraklarda yoğunlaşmıştır. Modern topraklar, mineral parçacıkların (kaya yıkım ürünleri), organik maddelerin (mikroorganizmalarının biyota atık ürünleri) ve mantarların bir karışımından oluşan üç fazlı bir sistemdir (farklı taneli katı parçacıklar, su ve su ve gözeneklerde çözünmüş gazlar). ). Suyun, maddelerin ve karbondioksitin dolaşımında toprakların büyük rolü vardır.

Çeşitli mineraller, yerkabuğunun farklı kayaları ve tektonik yapıları ile ilişkilidir: yanıcı, metal, inşaat ve ayrıca kimya ve gıda endüstrileri için hammaddeler.

Litosferin sınırları içinde, gezegenin belirli bir bölgesinde ekolojik durumların oluşumu için büyük önem taşıyan ve bazen de ölümlere yol açan korkunç ekolojik süreçler (kaymalar, çamur akışları, çökmeler, erozyon) periyodik olarak meydana geldi ve oluşmaya devam ediyor. küresel ekolojik felaketler.

Jeofizik yöntemlerle keşfedilen litosferin derin katmanları, tıpkı Dünya'nın mantosu ve çekirdeği gibi oldukça karmaşık ve henüz yeterince çalışılmamış bir yapıya sahiptir. Ancak, kayaların yoğunluğunun derinlikle arttığı ve yüzeyde ortalama 2.3-2.7 g / cm3 ise, o zaman 400 km - 3.5 g / cm3'e yakın bir derinlikte ve 2900 km derinlikte olduğu bilinmektedir. ( manto ve dış çekirdeğin sınırı) - 5.6 g/cm3. Basıncın 3.5 bin ton/cm2'ye ulaştığı çekirdeğin merkezinde 13-17 g/cm3'e çıkar. Dünyanın derin sıcaklığındaki artışın doğası da belirlendi. 100 km derinlikte, yaklaşık 1300 K, 3000 km -4800'e yakın derinlikte ve dünyanın çekirdeğinin merkezinde - 6900 K.

Dünya maddesinin baskın kısmı katı haldedir, ancak yerkabuğunun ve üst manto (100-150 km derinlik) sınırında yumuşatılmış, macunsu kayalardan oluşan bir tabaka bulunur. Bu kalınlığa (100-150 km) astenosfer denir. Jeofizikçiler, Dünya'nın diğer bölümlerinin de, özellikle dış çekirdeğin bölgesi (çözülme, aktif radyo bozunması vb. nedeniyle) nadir bir durumda olabileceğine inanırlar. İç çekirdek metalik fazdadır, ancak bugün malzeme bileşimi üzerinde bir fikir birliği yoktur.

HİDROSFER

Hidrosfer, gezegenimizin su küresi, okyanusların, denizlerin, kıtaların sularının, buz tabakalarının toplamıdır. Doğal suların toplam hacmi 1,39 milyar km3'e yakındır (gezegenin hacminin 1/780'i). Su, gezegen yüzeyinin %71'ini kaplar (361 milyon km2).

Su, çok önemli dört ekolojik işlevi yerine getirir:
a) en önemli mineral hammadde, tüketimin ana doğal kaynağı (insanlık onu kömür veya petrolden bin kat daha fazla kullanır);
b) ekosistemlerdeki tüm süreçlerin (metabolizma, ısı, biyokütle büyümesi) ara bağlantılarının uygulanması için ana mekanizmadır;
c) küresel biyoenerjetik ekolojik döngülerin ana etken taşıyıcısıdır;
d) Tüm canlı organizmaların ana bileşenidir.

Çok sayıda canlı organizma için, özellikle biyosferin gelişiminin ilk aşamalarında, su, menşe ve gelişme ortamıydı.

Su, Dünya yüzeyinin oluşumunda, peyzajlarında, dışsal süreçlerin (karst) gelişmesinde, kimyasalların Dünya'nın derinliklerine ve yüzeyinde taşınmasında ve çevresel kirleticilerin taşınmasında büyük rol oynayacaktır.

Atmosferdeki su buharı, güçlü bir güneş radyasyonu filtresi görevi görür ve Dünya'da - aşırı sıcaklıkların nötrleştiricisi, bir iklim düzenleyicisi.

Gezegendeki suyun büyük kısmı okyanusların tuzlu sularından oluşur. Bu suların ortalama tuzluluğu %35'tir (yani 1 litre okyanus suyuna 35 gr tuz konur). Ölü Deniz'deki en tuzlu su %260'tır (Karadeniz'de - %18).

Baltık - %7).

Uzmanlara göre okyanus sularının kimyasal bileşimi, insan kanının bileşimine çok benzer - bizim bildiğimiz hemen hemen tüm kimyasal elementler bunlara yerleştirilir, ancak elbette farklı oranlarda. Oksijen, hidrojen, klor ve sodyum partikülü %95,5'tir.

Yeraltı suyunun kimyasal bileşimi çok çeşitlidir. Kayaların bileşimine ve oluşum derinliğine bağlı olarak, bikarbonat-kalsiyumdan sülfata, sülfat-sodyum ve klorür-sodyum'a, mineralizasyon tazeden tuzlu suya, genellikle bir gaz bileşeninin varlığında, % 600'lük bir konsantrasyonla değişirler. . Mineral ve termal yeraltı suları balneolojik öneme sahip olup, doğal çevrenin rekreasyonel unsurlarından biridir.

Dünya Okyanusunun sularında keşfedilen gazlardan oksijen ve karbondioksit biyota için en önemlileridir. Okyanus sularındaki toplam karbondioksit kütlesi, atmosferdeki kütlesini yaklaşık 60 kat aşıyor.

Okyanus sularından gelen karbondioksitin fotosentez sırasında bitkiler tarafından tüketildiği unutulmamalıdır. Organik maddenin dolaşımına giren bir kısmı, mercan ve kabukların kireçtaşı iskeletlerinin yapımına harcanmaktadır. Organizmaların ölümünden sonra, iskelet, kabuk ve kabuk kalıntılarının çözünmesi nedeniyle karbondioksit okyanus suyuna geri döner. Bir kısmı okyanusların dibindeki karbonat çökellerinde kalır.

İklim ve diğer çevresel faktörlerin oluşumu için büyük önem taşıyan, farklı enlemlerde yüzeyin eşit olmayan güneş ısıtma yoğunluğunun etkisi altında sürekli hareket halinde olan büyük bir okyanus suyu kütlesinin dinamikleridir.

Okyanus suları, gezegendeki su döngüsünde önemli bir rol oynayacaktır. Yaklaşık 2 milyon yıl içinde gezegendeki tüm suyun canlı organizmalardan geçtiği, biyolojik döngüde yer alan toplam su değişim döngüsünün ortalama süresinin 300-400 yıl olduğu tahmin edilmektedir. Yılda yaklaşık 37 kez (yani her on günde bir) atmosferdeki tüm nem değişir.

DOĞAL KAYNAKLAR

Doğal Kaynaklar- bu doğal çevrenin özel bir bileşenidir, varlığı, türü, miktarı ve kalitesi büyük ölçüde insanın doğayla ilişkisini, çevredeki antropojenik değişikliklerin doğasını ve kapsamını belirlediğinden, bunlara özel dikkat gösterilmelidir.

Doğal kaynaklar, bir insanın varlığını sağlamak için kullandığı her şey - gıda, mineraller, enerji, yaşam alanı, hava boşluğu, su, estetik ihtiyaçları karşılayan nesneler olarak anlaşılır.

Bu nedenle, birkaç on yıl boyunca, eğer tüm halkların doğaya karşı tutumu tek bir slogan tarafından belirlendiyse: boyun eğdirmek, en fazlasını almak, hiçbir şey vermeden, çünkü insanlık aldığından, yok ettiğinden, yaktığından, kestiğinden, yok ettiğinden, yok ettiğinden, tüketildi, Dünya'nın zenginliklerini saymazsak. Şimdi başka zamanlar geldi, çünkü hesapladıktan sonra akıllarına geldiler. Doğada pratik olarak tükenmeyen hiçbir kaynak olmadığı ortaya çıktı. Koşullu olarak, gezegendeki tükenmez toplam su rezervlerine ve atmosferdeki oksijene atıfta bulunmak hala mümkündür. Ancak düzensiz dağılımları nedeniyle, bugün bile Dünya'nın belirli bölgelerinde ve bölgelerinde akut bir kıtlık var. Tüm maden kaynakları yenilenemeyenlere aittir ve bunların en önemlileri artık tükenmiş veya yok olmanın eşiğindedir (kömür, demir, manganez, petrol, polimetaller). Son yıllarda bir dizi biyosfer ekosisteminin hızla bozulması nedeniyle, canlı madde kaynakları - biyokütle - taze içme suyu kaynaklarının yanı sıra restore edilmeyi de durdurdu.

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

http://www.allbest.ru/ adresinde barındırılmaktadır.

S.Ş. 9 Kral Menisi

toprak habitatı

Tanıtım

1. Habitat olarak toprak

2. Topraktaki canlı organizmalar

3. Toprağın Önemi

4. Toprak yapısı

5. Toprağın organik kısmı

Çözüm

Tanıtım

Şu anda, insan toplumunun doğa ile etkileşimi sorunu özellikle akut hale geldi.

Modern çevre sorunlarının belirli bir anlayışı olmadan insan yaşamının kalitesini koruma sorununun çözümünün düşünülemez olduğu tartışılmaz hale gelir: canlıların evriminin korunması, kalıtsal maddeler (flora ve faunanın gen havuzu), canlıların korunması. doğal ortamların (atmosfer, hidrosfer, toprak, ormanlar vb.) saflığı ve üretkenliği, doğal ekosistemler üzerindeki antropojenik baskının tampon kapasiteleri dahilinde ekolojik olarak düzenlenmesi, ozon tabakasının korunması, doğadaki trofik zincirler, maddelerin biyosirkülasyonu , ve diğerleri.

Dünyanın toprak örtüsü, Dünya'nın biyosferinin en önemli bileşenidir. Biyosferde meydana gelen birçok süreci belirleyen toprak kabuğudur.

Toprağın en önemli önemi organik madde, çeşitli kimyasal elementler ve enerji birikimidir. Toprak örtüsü, çeşitli kirleticilerin biyolojik bir emici, yok edici ve nötrleştiricisi olarak işlev görür. Biyosferin bu bağı yok edilirse, biyosferin mevcut işleyişi geri dönülmez şekilde bozulacaktır. Bu nedenle, toprak örtüsünün küresel biyokimyasal önemini, mevcut durumunu ve antropojenik aktivitenin etkisi altındaki değişiklikleri incelemek son derece önemlidir.

1. Habitat olarak toprak

Biyosferin gelişiminde önemli bir aşama, toprak örtüsü gibi bir kısmının ortaya çıkmasıydı. Yeterince gelişmiş bir toprak örtüsünün oluşumuyla, biyosfer, tüm parçaları birbirine yakından bağlı ve birbirine bağımlı olan ayrılmaz bir sistem haline gelir.

Toprağın ana yapısal unsurları şunlardır: mineral baz, organik madde, hava ve su. Mineral baz (iskelet) (toprağın %50-60'ı), alttaki dağ (ana, toprak oluşturan) kayanın ayrışması sonucu oluşan inorganik bir maddedir. Hem suyun hem de havanın dolaşımını sağlayan toprağın geçirgenliği ve gözenekliliği, topraktaki kil ve kum oranına bağlıdır.

Organik madde - toprağın %10'a kadarı, mikroorganizmalar, mantarlar ve diğer saprofajlar tarafından ezilmiş ve toprak humusuna işlenen ölü biyokütleden oluşur. Organik maddenin bozunması sonucu oluşan organik maddeler yine bitkiler tarafından emilir ve biyolojik döngüye dahil olur.

2. Topraktaki canlı organizmalar

Doğada, uzayda özellikleri değişmeyen tek bir toprağın kilometrelerce uzandığı pratikte hiçbir durum yoktur. Aynı zamanda topraklardaki farklılıklar, toprak oluşum faktörlerindeki farklılıklardan kaynaklanmaktadır.

Toprakların küçük alanlardaki düzenli mekansal dağılımına toprak örtüsü yapısı (SCC) denir. GES'in ilk birimi, toprak-coğrafi sınırları olmayan bir toprak oluşumu olan temel toprak alanıdır (EPA). Uzayda değişen ve bir dereceye kadar genetik olarak ilişkili ESA'lar toprak kombinasyonlarını oluşturur.

Edaphone'da çevre ile bağlantı derecesine göre üç grup ayırt edilir:

Geobiyontlar, memelilerden, benlerden, köstebek farelerinden toprağın (toprak solucanları (Lymbricidae), birçok birincil kanatsız böcek (Apterigota)) daimi sakinleridir.

Jeofiller, gelişme döngüsünün bir kısmının farklı bir ortamda ve bir kısmının toprakta gerçekleştiği hayvanlardır. Bunlar uçan böceklerin çoğunluğudur (çekirgeler, böcekler, kırkayak sivrisinekleri, ayılar, birçok kelebek). Bazıları toprakta larva evresinden geçerken, diğerleri pupa evresinden geçer.

Geoxens, ara sıra toprağı örtü veya barınak olarak ziyaret eden hayvanlardır. Bunlara yuvalarda yaşayan tüm memeliler, birçok böcek (hamamböceği (Blattodea), hemipteranlar (Hemiptera), bazı böcek türleri) dahildir.

Özel bir grup, psammofitler ve psammofillerdir (mermer böcekleri, karınca aslanları); çöllerde gevşek kumlara adapte edilmiştir. Bitkilerde (saksaul, kumlu akasya, kumlu çayır vb.) hareketli, kuru bir ortamda yaşama adaptasyonlar: maceralı kökler, köklerde uyuyan tomurcuklar. Birincisi kumla uykuya dalarken, ikincisi kum üflerken büyümeye başlar. Hızlı büyüme, yaprakların azalması ile kum sürüklenmesinden kurtulurlar. Meyveler uçuculuk, yaylanma ile karakterizedir. Kökleri kumlu örtüler, kabuğun mantarlaşması ve güçlü gelişmiş kökler kuraklığa karşı koruma sağlar. Hayvanlarda hareketli, kuru bir ortamda yaşama adaptasyonlar (yukarıda belirtilen, termal ve nemli koşulların dikkate alındığı): kumları çıkarırlar - onları vücutlarıyla ayırırlar. Oyuk hayvanlarda, pençeler-kayaklar - büyüme ile, saçlı. Toprak, su (sıcaklık koşulları, düşük oksijen içeriği, su buharına doygunluk, içinde su ve tuzların bulunması) ile hava (hava boşlukları, üst katmanlardaki ani nem ve sıcaklık değişiklikleri) arasında bir ara ortamdır. Birçok eklembacaklı için, sudan karasal bir yaşam tarzına geçebildikleri ortam topraktı. Canlı organizmalar için bir yaşam alanı olma yeteneğini yansıtan toprak özelliklerinin ana göstergeleri, hidrotermal rejim ve havalandırmadır. Veya nem, sıcaklık ve toprak yapısı. Her üç gösterge de yakından ilişkilidir. Nemin artmasıyla ısıl iletkenlik artar ve toprak havalandırması kötüleşir. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, buharlaşma o kadar fazla olur. Toprakların fiziksel ve fizyolojik kuruluğu kavramları bu göstergelerle doğrudan ilişkilidir.

Fiziksel kuruluk, uzun süreli yağış yokluğu nedeniyle su kaynağında keskin bir azalma nedeniyle, atmosferik kuraklıklar sırasında yaygın bir durumdur.

Primorye'de, bu tür dönemler ilkbahar sonu için tipiktir ve özellikle güney maruziyetlerinin yamaçlarında belirgindir. Ayrıca, kabartma ve diğer benzer büyüme koşullarında aynı konumla, bitki örtüsü ne kadar iyi gelişirse, fiziksel kuruluk durumu o kadar hızlı gerçekleşir.

Fizyolojik kuruluk daha karmaşık bir olgudur, olumsuz çevresel koşullardan kaynaklanır. Toprakta yeterli ve hatta aşırı miktarda suyun fizyolojik olarak erişilememesinden oluşur. Kural olarak, su, düşük sıcaklıklarda, yüksek tuzlulukta veya toprak asitliğinde, toksik maddelerin varlığında ve oksijen eksikliğinde fizyolojik olarak erişilemez hale gelir. Aynı zamanda fosfor, kükürt, kalsiyum, potasyum vb. gibi suda çözünür besinler de erişilemez hale gelir.

Toprakların soğukluğu ve bunun neden olduğu su basması ve yüksek asitlik nedeniyle, tundra ve kuzey tayga ormanlarının birçok ekosistemindeki büyük su ve mineral tuz rezervleri, kendi köklü bitkiler için fizyolojik olarak erişilemez. Bu, içlerindeki yüksek bitkilerin güçlü bir şekilde bastırılmasını ve likenlerin ve yosunların, özellikle sfagnumun geniş dağılımını açıklar.

Edasferdeki zorlu koşullara önemli adaptasyonlardan biri mikorizal beslenmedir. Hemen hemen tüm ağaçlar mikorizal mantarlarla ilişkilidir. Her ağaç türünün kendi mikoriza oluşturan mantar türü vardır. Mikoriza nedeniyle kök sistemlerinin aktif yüzeyi artar ve mantarın salgıları yüksek bitkilerin kökleri tarafından kolayca emilir. VV olarak Dokuchaev "... Toprak bölgeleri aynı zamanda doğal tarihi bölgelerdir: burada iklim, toprak, hayvan ve bitki organizmaları arasındaki en yakın bağlantı açıktır ...". Bu, Uzak Doğu'nun kuzey ve güneyindeki ormanlık alanlardaki toprak örtüsü örneğinde açıkça görülmektedir.

Muson altında oluşan Uzak Doğu topraklarının karakteristik bir özelliği, yani. çok nemli iklim, eluvial ufuktan güçlü bir element sızıntısıdır. Ancak bölgenin kuzey ve güney bölgelerinde, habitatların farklı ısı arzı nedeniyle bu süreç aynı değildir. Uzak Kuzey'deki toprak oluşumu, kısa bir büyüme mevsimi (120 günden fazla olmayan) ve yaygın permafrost koşulları altında gerçekleşir. Isı eksikliğine genellikle toprağın su birikmesi, toprak oluşturan kayaların aşınmasının düşük kimyasal aktivitesi ve organik maddenin yavaş ayrışması eşlik eder. Toprak mikroorganizmalarının hayati aktivitesi güçlü bir şekilde bastırılır ve besinlerin bitki kökleri tarafından asimilasyonu engellenir. Sonuç olarak, kuzey cenozları düşük üretkenlik ile karakterize edilir - ana karaçam ormanlık türlerindeki odun rezervleri 150 m2 /ha'yı geçmez. Aynı zamanda, ölü organik madde birikimi, güçlü turba ve humus ufuklarının oluşmasının bir sonucu olarak ayrışmasına üstün gelir ve profilde humus içeriği yüksektir. Böylece, kuzey karaçam ormanlarında, orman çöpünün kalınlığı ?10-12 cm'ye ulaşır ve topraktaki farklılaşmamış kütle rezervleri meşcerenin toplam biyokütle rezervinin %53'üne kadar çıkar. Aynı zamanda, elemanlar profilden gerçekleştirilir ve permafrost yakın olduğunda, illüviyal ufukta birikir. Toprak oluşumunda kuzey yarımkürenin tüm soğuk bölgelerinde olduğu gibi önde gelen süreç podzol oluşumudur. Okhotsk Denizi'nin kuzey kıyısındaki bölgesel topraklar Al-Fe-humus podzolleri ve kıta bölgelerinde - podburlardır. Profilde permafrost bulunan turba toprakları, Kuzeydoğu'nun tüm bölgelerinde yaygındır. Bölgesel topraklar, ufukların renge göre keskin bir şekilde farklılaşması ile karakterize edilir.

3. Toprağın Önemi

Toprak örtüsü en önemli doğal oluşumdur. Toplumun yaşamındaki rolü, dünya nüfusu için gıda kaynaklarının %95-97'sini sağlayan toprağın ana besin kaynağı olması gerçeğiyle belirlenir. Dünyanın kara alanı 129 milyon km2 veya kara alanının %86,5'i kadardır. Tarım arazilerinin bir parçası olarak ekilebilir arazi ve çok yıllık tarlalar yaklaşık 15 milyon km 2 (arazinin %10'u), saman tarlaları ve meralar - 37.4 milyon km 2 (toprağın %25'i) kaplar. Arazilerin genel ekilebilir uygunluğu, çeşitli araştırmacılar tarafından farklı şekillerde tahmin edilmektedir: 25 ila 32 milyon km2.

Özel özelliklere sahip bağımsız bir doğal cisim olarak toprak kavramı, V.V. Modern toprak biliminin kurucusu Dokuchaev. Doğa bölgeleri, toprak bölgeleri, toprak oluşum faktörleri doktrinini yarattı.

4. Toprak yapısı

Toprak, canlı ve cansız doğada bulunan bir takım özelliklere sahip özel bir doğal oluşumdur. Toprak, biyosfer elementlerinin çoğunun etkileşime girdiği ortamdır: su, hava, canlı organizmalar. Toprak, canlı organizmaların, atmosferin ve metabolik süreçlerin etkisi altında yer kabuğunun üst katmanlarının ayrışması, yeniden düzenlenmesi ve oluşumunun bir ürünü olarak tanımlanabilir. Toprak, ana kayaların, iklimin, bitki ve hayvan organizmalarının (özellikle bakterilerin) ve arazinin karmaşık etkileşiminden kaynaklanan birkaç ufuktan (aynı özelliklere sahip katmanlardan) oluşur. Tüm topraklar, organik madde ve canlı organizmaların içeriğinde, üst toprak ufuklarından alt ufuklara doğru bir azalma ile karakterize edilir.

Al horizonu koyu renklidir, humus içerir, mineraller açısından zengindir ve biyojenik süreçler için büyük önem taşır.

Horizon A 2 - eluvial katman, genellikle kül, açık gri veya sarımsı gri bir renge sahiptir.

Horizon B, genellikle yoğun, kahverengi veya kahverengi renkli, kolloidal dağılmış minerallerle zenginleştirilmiş eluvial bir tabakadır.

Horizon C - toprak oluşturan süreçlerle değiştirilmiş ana kaya.

Horizon B ana kayadır.

Yüzey ufku, fazlalığı veya eksikliği toprağın verimliliğini belirleyen humusun temelini oluşturan bitki kalıntılarından oluşur.

Humus, bozunmaya en dirençli organik maddedir ve bu nedenle, ana bozunma süreci tamamlandıktan sonra da varlığını sürdürür. Yavaş yavaş, humus da inorganik maddeye mineralleşir. Humusun toprakla karıştırılması ona yapı kazandırır. Humusla zenginleştirilmiş katman ekilebilir, alttaki katman ise subarable olarak adlandırılır. Humusun ana işlevleri, yalnızca nitrojen, oksijen, karbon ve su değil, aynı zamanda toprakta bulunan çeşitli mineral tuzları da içeren bir dizi karmaşık metabolik sürece indirgenir. Humus ufkunun altında, toprağın yıkanmış kısmına karşılık gelen bir alt toprak tabakası ve ana kayaya karşılık gelen bir ufuk vardır.

Toprak üç aşamadan oluşur: katı, sıvı ve gaz. Katı faza mineral oluşumları ve humus veya humus dahil çeşitli organik maddeler ve ayrıca organik, mineral veya organomineral kökenli toprak kolloidleri hakimdir. Toprağın sıvı fazı veya toprak çözeltisi, içinde çözünmüş organik ve mineral bileşiklerin yanı sıra gazları olan sudur. Toprağın gaz fazı, su içermeyen gözenekleri dolduran gazları içeren "toprak havasıdır".

Toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki değişime katkıda bulunan önemli bir bileşeni, mikroorganizmalara (bakteri, alg, mantar, tek hücreli organizmalar) ek olarak solucanlar ve eklembacaklıları da içeren biyokütlesidir.

Toprak oluşumu, yaşamın başlangıcından beri Dünya'da meydana gelmektedir ve birçok faktöre bağlıdır:

Üzerinde toprakların oluştuğu substrat. Zeminlerin fiziksel özellikleri (gözeneklilik, su tutma kapasitesi, gevreklik vb.) ana kayaların doğasına bağlıdır. Su ve termal rejimi, maddelerin karışma yoğunluğunu, mineralojik ve kimyasal bileşimleri, besinlerin başlangıç ​​içeriğini ve toprak tipini belirlerler.

Bitki örtüsü - yeşil bitkiler (birincil organik maddelerin ana yaratıcıları). Atmosferden karbondioksit, topraktan su ve mineralleri emerek ışık enerjisini kullanarak hayvan beslenmesine uygun organik bileşikler oluştururlar.

Hayvanlar, bakteriler, fiziksel ve kimyasal etkiler yardımıyla organik madde ayrışır ve toprak humusuna dönüşür. Kül maddeleri toprağın mineral kısmını doldurur. Ayrışmamış bitki materyali, toprak faunası ve mikroorganizmaların (sürekli gaz değişimi, termal koşullar, nem) etkisi için uygun koşullar yaratır.

Organik maddeyi toprağa dönüştürme işlevini yerine getiren hayvan organizmaları. Ölü organik maddelerle beslenen saprofajlar (toprak solucanları vb.), humus içeriğini, bu horizonun kalınlığını ve toprağın yapısını etkiler. Karasal hayvan dünyasından, toprak oluşumu en yoğun şekilde her tür kemirgen ve otoburdan etkilenir.

Mikroorganizmalar (bakteriler, tek hücreli algler, virüsler) karmaşık organik ve mineral maddeleri daha basit olanlara ayrıştırır ve bunlar daha sonra mikroorganizmaların kendileri ve daha yüksek bitkiler tarafından kullanılabilir.

Bazı mikroorganizma grupları, karbonhidratların ve yağların dönüşümünde rol oynar, diğerleri - azotlu bileşikler. Havadan moleküler nitrojeni emen bakterilere nitrojen sabitleyen bakteriler denir. Aktiviteleri sayesinde atmosferik nitrojen diğer canlı organizmalar tarafından (nitrat formunda) kullanılabilir. Toprak mikroorganizmaları, bitkiler ve toprak hayvanları için gerekli vitaminlerin sentezinde, yüksek bitkilerin, hayvanların ve mikroorganizmaların toksik metabolik ürünlerinin yok edilmesinde yer alır.

Toprağın termal ve su rejimlerini ve dolayısıyla biyolojik ve fiziko-kimyasal toprak süreçlerini etkileyen iklim.

Dünya yüzeyinde ısı ve nemi yeniden dağıtan bir kabartma.

İnsan ekonomik faaliyeti şu anda toprakların tahribatında, doğurganlığındaki azalma ve artışta baskın faktör haline geliyor. İnsanın etkisi altında, toprak oluşumunun parametreleri ve faktörleri değişir - kabartmalar, mikro iklim, rezervuarlar oluşturulur, iyileştirme yapılır.

Toprağın ana özelliği doğurganlıktır. Toprak kalitesiyle alakalı.

Toprakların yok edilmesinde ve doğurganlığında bir azalmada, aşağıdaki süreçler ayırt edilir:

Toprağın kuraklaşması, geniş alanların nemini azaltmak ve bunun sonucunda ekolojik sistemlerin biyolojik üretkenliğinde azalmaya yönelik bir süreçler kompleksidir. İlkel tarımın, meraların akıl dışı kullanımının, teknolojinin gelişigüzel kullanılmasının etkisiyle topraklar çöle dönüşüyor.

Toprak erozyonu, rüzgar, su, makine ve sulama etkisi altında toprakların tahribi. En tehlikelisi su erozyonudur - eriyik, yağmur ve yağmur suyuyla toprak fışkırması. Su erozyonu, zaten 1-2 ° 'lik bir diklikte not edilir. Su erozyonu, yamaçta çiftçilik yaparak ormanların yok olmasına katkıda bulunur. toprak habitat humus mikroorganizması

Rüzgar erozyonu, rüzgar tarafından en küçük parçaların çıkarılması ile karakterize edilir. Rüzgar erozyonu, yetersiz nem, kuvvetli rüzgarlar, sürekli otlatma alanlarında bitki örtüsünün tahrip olmasına katkıda bulunur.

Teknik erozyon, ulaşım, hafriyat makineleri ve ekipmanlarının etkisi altında toprağın tahribatı ile ilişkilidir.

Sulu tarımda sulama kurallarının ihlali sonucu sulama erozyonu gelişir. Toprak tuzlanması esas olarak bu rahatsızlıklarla ilişkilidir. Şu anda, sulanan arazi alanının en az %50'si tuzludur ve daha önce milyonlarca verimli arazi kaybedildi. Topraklar arasında özel bir yer ekilebilir arazi tarafından işgal edilir, yani. insan gıdası sağlayan topraklar. Bilim adamlarının ve uzmanların vardığı sonuca göre, bir kişiyi beslemek için en az 0.1 ha toprak ekilmelidir. Dünya sakinlerinin sayısındaki artış, sürekli olarak azalan ekilebilir arazi alanıyla doğrudan ilgilidir. Böylece, son 27 yılda Rusya Federasyonu'nda, tarım arazisi alanı, ekilebilir arazi - 2,3 milyon hektar, saman tarlaları - 10,6 milyon hektar olmak üzere 12,9 milyon hektar azaldı. Bunun nedenleri, toprak örtüsünün ihlali ve bozulması, şehirlerin, kasabaların ve sanayi işletmelerinin gelişimi için arazi tahsisidir.

Rusya Federasyonu'nda son 20 yılda rezervleri %25-30 oranında azalan humus içeriğindeki azalma nedeniyle geniş alanlarda toprak verimliliğinde düşüş yaşanmaktadır ve yıllık kayıp 81,4 milyon tondur. Bugün dünya 15 milyar insanı besleyebilir. Arazinin dikkatli ve yetkin kullanımı bugün en acil sorun haline geldi.

Söylenenlerden, toprağın mineral parçacıkları, döküntüler ve birçok canlı organizma, yani. Toprak, bitki büyümesini destekleyen karmaşık bir ekosistemdir. Topraklar yavaş yenilenebilir bir kaynaktır.

Toprak oluşum süreçleri, 100 yılda 0,5 ila 2 cm oranında çok yavaş ilerler. Toprağın kalınlığı küçüktür: tundrada 30 cm'den batı chernozemlerde 160 cm'ye kadar. Toprağın özelliklerinden biri - doğal doğurganlık - çok uzun bir süre boyunca oluşur ve doğurganlığın yok edilmesi sadece 5-10 yıl içinde gerçekleşir. Yukarıdan, toprağın biyosferin diğer abiyotik bileşenlerinden daha az hareketli olduğu sonucu çıkar. İnsan ekonomik faaliyeti şu anda toprakların tahribatında, doğurganlığındaki azalma ve artışta baskın faktör haline geliyor.

5. Toprağın organik kısmı

Toprakta bir miktar organik madde bulunur. Organojenik (turba) topraklarda baskın olabilir, ancak çoğu mineral toprakta miktarı üst ufuklarda yüzde birkaçı geçmez.

Toprağın organik maddesinin bileşimi, anatomik yapının özelliklerini kaybetmemiş hem bitki hem de hayvan kalıntılarını ve ayrıca humus adı verilen bireysel kimyasal bileşikleri içerir. İkincisi, hem toplam humusun %10-15'ini oluşturan bilinen bir yapıya sahip spesifik olmayan maddeler (lipidler, karbonhidratlar, lignin, flavonoidler, pigmentler, mumlar, reçineler vb.) ve oluşan spesifik hümik asitleri içerir. onlardan toprakta.

Hümik asitlerin belirli bir formülü yoktur ve bütün bir makromoleküler bileşik sınıfını temsil eder. Sovyet ve Rus toprak biliminde geleneksel olarak hümik ve fulvik asitler olarak ikiye ayrılırlar.

Hümik asitlerin elementel bileşimi (kütlece): %46-62 C, %3-6 N, %3-5 H, %32-38 O. Fulvik asitlerin bileşimi: 36-44 C, %3-4,5 N , %3-5 H, %45-50 O. Her iki bileşik de kükürt (%0,1 ila %1,2), fosfor (%a'nın yüzde yüz ve onda biri) içerir. Hümik asitler için moleküler ağırlıklar 20-80 kDa (minimum 5 kDa, maksimum 650 kDa), fulvik asitler için 4-15 kDa'dır. Fulvik asitler daha hareketlidir, tüm pH aralığında çözünür (humik asitler asidik bir ortamda çökelir). Humik ve fulvik asitlerin (Cha/Cfa) karbon oranı, toprakların humus durumunun önemli bir göstergesidir.

Hümik asit molekülünde, nitrojen içeren heterosikller de dahil olmak üzere aromatik halkalardan oluşan bir çekirdek izole edilir. Halkalar, çift bağlara sahip "köprüler" ile birbirine bağlanır ve maddenin koyu rengine neden olan genişletilmiş konjugasyon zincirleri oluşturur. Çekirdek, hidrokarbon ve polipeptit türleri dahil olmak üzere çevresel alifatik zincirlerle çevrilidir. Zincirler çeşitli fonksiyonel grupları (hidroksil, karbonil, karboksil, amino grupları vb.) taşır, bu da yüksek absorpsiyon kapasitesinin nedenidir - 180-500 meq/100 g.

Fulvik asitlerin yapısı hakkında çok daha az şey bilinmektedir. Aynı fonksiyonel grup bileşimine sahiptirler, ancak daha yüksek absorpsiyon kapasitesi - 670 meq/100 g'a kadar.

Hümik asitlerin oluşum mekanizması (humifikasyon) tam olarak anlaşılamamıştır. Yoğunlaşma hipotezine göre (M.M. Kononova, A.G. Trusov), bu maddeler düşük moleküler ağırlıklı organik bileşiklerden sentezlenir. L.N.'nin hipotezine göre. Alexandrik hümik asitler, makromoleküler bileşiklerin (proteinler, biyopolimerler) etkileşimi ile oluşturulur, daha sonra yavaş yavaş oksitlenir ve bölünür. Her iki hipoteze göre de bu süreçlerde ağırlıklı olarak mikroorganizmaların oluşturduğu enzimler yer almaktadır. Hümik asitlerin tamamen biyojenik kökeni hakkında bir varsayım vardır. Birçok özellikte, mantarların koyu renkli pigmentlerine benzerler.

Çözüm

Dünya, toprağı (edasfer, pedosfer) olan gezegenlerden sadece biridir - özel, üst kara kabuğu.

Bu kabuk, tarihsel olarak öngörülebilir bir zamanda oluşmuştur - gezegendeki kara yaşamıyla aynı yaştadır. Toprağın kökeni sorusu ilk kez M.V. Lomonosov ("Dünyanın katmanlarında"): "... toprak, hayvan ve bitki gövdelerinin bükülmesinden geldi ... zamanın uzunluğu ...".

Ve büyük Rus bilim adamı V.V. Dokuchaev (1899), toprağı bağımsız bir doğal cisim olarak adlandıran ilk kişiydi ve toprağın "... herhangi bir bitki, herhangi bir hayvan, herhangi bir mineral ile aynı bağımsız doğal-tarihsel vücut ... belirli bir bölgenin ikliminin kümülatif, karşılıklı etkinliği, bitki ve hayvan organizmaları, ülkenin topografyası ve yaşı..., son olarak, alt topraklar, yani toprak ana kayaları... Özünde tüm bu toprak oluşturan maddeler , büyüklük olarak tamamen eşdeğerdir ve normal toprak oluşumunda eşit rol alırlar... ".

Allbest.ru'da barındırılıyor

Benzer Belgeler

sunum, eklendi 20.11.2014


Tatlı su kütlelerinde ve dip silt birikintilerinde suyun yapısının tanımı. Mikroorganizmalar için bir habitat olarak toprağın özellikleri. Bitki türlerinin ve yaşın rizosfer mikroflorası üzerindeki etkisinin incelenmesi. Farklı tipteki toprakların mikrobiyal popülasyonunun dikkate alınması.

dönem ödevi, eklendi 04/01/2012


Habitatın tanımı ve türlerinin karakterizasyonu. Toprak habitatının özellikleri, içinde yaşayan organizma ve hayvan örneklerinin seçimi. İçinde yaşayan canlıların toprağa yararları ve zararları. Organizmaların toprak ortamına adaptasyonunun özellikleri.

sunum, eklendi 09/11/2011


Gelişim sürecinde canlı organizmalar tarafından hakim olunan habitatlar. Su habitatı hidrosferdir. Hidrobiyontların ekolojik grupları. Yer-hava habitatı. Toprağın özellikleri, toprak organizma grupları. Bir yaşam alanı olarak beden.

özet, eklendi 06/07/2010


Mikroorganizmaların karbon, azot, kükürt bileşiklerinin biyojeokimyasal döngülerine, jeolojik süreçlere katılımı. Toprak ve sudaki mikroorganizmaların yaşam koşulları. Mikroorganizmaların biyojeokimyasal aktivitesi hakkındaki bilgilerin biyoloji derslerinde kullanılması.

dönem ödevi, 02/02/2011 eklendi


Bir habitat olarak toprak ve ana edafik faktörler, canlı organizmaların yaşamındaki rolü ve öneminin değerlendirilmesi. Hayvanların topraktaki dağılımı, bitkilerin ona oranı. Mikroorganizmaların, bitkilerin ve hayvanların toprak oluşum süreçlerindeki rolü.

dönem ödevi, eklendi 02/04/2014


Toprak, hava ile temas halinde olan gevşek, ince bir yüzey tabakasıdır. V.I.'nin tanımına göre, doğanın biyolojik olarak etkisiz bir gövdesi olarak toprak. Vernadsky, yaşamla doygunluğu ve onunla ayrılmaz bağlantısı. Koşulların heterojenliği, toprakta nem varlığının biçimleri.

sunum, eklendi 03/05/2013


Su ve toprağın fiziksel özellikleri. Işık ve nemin canlı organizmalar üzerindeki etkisi. Abiyotik faktörlerin temel etki seviyeleri. Işığa maruz kalma süresinin ve yoğunluğunun - canlı organizmaların aktivitesinin düzenlenmesinde ve gelişmelerinde fotoperiyodun rolü.

sunum, eklendi 09/02/2014


Ahtapot habitatı ve habitat adaptasyon özellikleri. Zindeliğin göreceli doğası ve oluşum mekanizması, avı yakalamak, tutmak, öldürmek için organların gelişimi. Yaşam beklentisi, vücut yapısı, beslenme.

laboratuvar çalışması, eklendi 01/17/2010


Bitkiler ve hayvanlar için habitat. Bitkilerin meyve ve tohumları, üremeye uygunlukları. Farklı canlıların hareketlerine uyum. Bitkilerin farklı tozlaşma yöntemlerine adaptasyonu. Olumsuz koşullarda organizmaların hayatta kalması.

Özellikleri makalemizde tartışılacak olan toprak habitatı, birçok organizma için yaşamın temelidir. Işık ve büyük miktarda karbondioksit olmadan insan nasıl var olabilir? Gelin birlikte çözelim.

Çevresel faktörler

Çevrede, herhangi bir canlı organizma kaçınılmaz olarak bir takım koşullardan etkilenir. Bunlara çevresel faktörler denir. Bunlar arasında cansız doğa bileşenlerinden oluşan özel bir grup vardır. Bunlar abiyotik faktörlerdir. Bunlar, su ve hava sıcaklığı, basınç, atmosferin kimyasal bileşimi, toprak tipi göstergelerini içerir.

Biyotik faktörler, organizmalar arasındaki farklı ilişki biçimlerini birleştirir. Tarafsız, karşılıklı yarar sağlayan veya düşmanca olabilirler. Mevcut aşamada, antropojenik faktörler özel bir önem kazanmıştır. Bunların hepsi insan ekonomik faaliyetinin biçimleridir.

Organizmaların habitatları

Her tür, belirli varoluş koşullarına uyarlanmıştır. Kombinasyonlarına habitat denir. Toplamda dört tane var. Bunlar yer-hava, su, toprak ve diğer organizmalardır. Her birinin kendine has özellikleri vardır. Örneğin, yüksek özgül ısı kapasitesi, hafif sıcaklık dalgalanmaları su ortamının özellikleridir. Toprak için tamamen farklı göstergeler karakteristiktir.

toprak nedir?

Önce kavramın tanımıyla başlayalım. Toprağa üst gevşek verimli denir Yapısı kil parçacıkları, kum taneleri ve organik madde - humus ile temsil edilir. Aralarında su veya hava ile dolu boşluklar vardır. Özelliklerini düşündüğümüz toprak habitatının derinliği birkaç metredir.

Toprak habitatının özellikleri: tablo

Görüldüğü gibi toprak oldukça dinamik bir sistemdir. Zamanla, katmanlar karşılıklı olarak dönüşür ve birbirinin yerini alır.

Toprak habitatı: karakteristik

Litosferin üst tabakası bir dizi benzersiz özelliğe sahiptir. Koşulları nispeten sabit olan toprak habitatı aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1. Organizmaların hareket etmesini zorlaştıran yüksek yoğunluk.
2. Işığın yalnızca üst katmanlarda bulunması, bazı alg türlerinin orada var olmasını mümkün kılar.
3. Küçük sıcaklık dalgalanmaları.
4. Bitki, mantar ve hayvan köklerinin solunumunun bir ürünü olan artan karbondioksit içeriği.
5. Seviyesi iklim koşulları ve nüfus tarafından belirlenen suyun sürekli mevcudiyeti.
6. Çok türlü organizma topluluklarının varlığı ve kalıntıları.

yerliler

Bu koşullarda kim yaşayabilir? Kök sistemleri ve bitkiler toprağın üst tabakasında bulunur. Likenler, siyanobakteriler, yeşil ve diatomlar vardır. Özellikle birçoğu fotosentez için en uygun koşulların olduğu toprak yüzeyinde.

Ancak mantarlar ve bakteriler toprağın tüm kalınlığını yaşar. Hayvanlar arasında protozoa, annelidler ve yuvarlak solucanlar, gastropodlar vardır. Toprak omurgalıları köstebek fareleri, benler, sivri farelerdir.

Bazı hayvanlar hayatlarının sadece belli bir dönemini bu habitatta geçirirler. Örneğin, böcekler larvalarını toprağa bırakırlar. Ve geliştikçe yer-hava ortamına geçerler. Kemirgenler burada olumsuz koşullara dayanır - kuraklık veya soğuk.

Adaptasyon yolları

Toprak habitatının özellikleri, içinde yaşayan organizmaların özelliklerini de içerir. Her tür kendine göre adapte olmuştur. Toprakta hareket etmek zor olduğu için, sakinleri solucan benzeri veya yuvarlak bir vücut şekline sahiptir. Toprakta hareket etmenin iki yolu vardır. Böylece solucanlar onu sindirim borusundan geçirir. Ancak memelilerin oyuk açan türden uzuvları vardır. Köstebek farelerinde ve benlerde görme organları az gelişmiştir ve bazı türlerde tamamen büyümüştür. Birçok hareketlerinde, bu tür hayvanlar diğer duyuların yardımıyla - dokunma ve koku alma - hareket eder.

Hayvanlar hareket halindeyken katı partiküllere karşı sürekli sürtünmeye maruz kaldıkları için örtüleri dayanıklı ve esnektir. Aynı zamanda, su, yüksek nem koşullarında çok önemli olan toprak böceklerinin kütikülünden buharlaşır. Oksijen molekülleri katı parçacıklar arasında bulunur, bu nedenle çoğu toprak hayvanı vücudun tüm yüzeyi boyunca nefes alır.

Bu nedenle, toprak habitatının özellikleri kısaca aşağıdaki özelliklerle temsil edilir:

1. Doğurganlığa sahip olan litosferin üst tabakasıdır.
2. Aralarında su ve hava moleküllerinin bulunduğu katı parçacıklardan ve humustan oluşur.
3. Koşulların sabitliği farklıdır.
4. Bu ortam için ana abiyotik faktörler, ışık eksikliği, yüksek karbondioksit içeriği ve yüksek yoğunluktur.

toprak - yerkabuğunun, ayrışma sürecinde dönüştürülmüş ve canlı organizmaların yaşadığı gevşek yüzey tabakası. Verimli bir tabaka olarak toprak, bitkilerin varlığını sağlar. Bitkiler su ve besin maddelerini topraktan alırlar. Ölen yapraklar ve dallar, içinde bulunan mineralleri serbest bırakarak ayrıştıkları toprağa “geri döner”.

Toprak katı, sıvı, gaz ve canlı kısımlardan oluşur. Katı kısım toprak kütlesinin %80-98'ini oluşturur: toprak oluşturma sürecinin bir sonucu olarak ana kayadan kalan kum, kil, silt parçacıkları (oranları toprağın mekanik bileşimini karakterize eder).

Toprak, su (sıcaklık koşulları, düşük oksijen içeriği, su buharına doygunluk, içinde su ve tuzların bulunması) ile hava (hava boşlukları, üst katmanlardaki ani nem ve sıcaklık değişiklikleri) arasında bir ara ortamdır. Birçok eklembacaklı için, sudan karasal bir yaşam tarzına geçebildikleri ortam topraktı. Canlı organizmalar için bir habitat olma yeteneğini yansıtan toprak özelliklerinin ana göstergeleri nem, sıcaklık ve toprak yapısıdır. Her üç gösterge de yakından ilişkilidir. Nemin artmasıyla ısıl iletkenlik artar ve toprak havalandırması kötüleşir. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, buharlaşma o kadar fazla olur. Toprak kuruluğu kavramları doğrudan bu göstergelerle ilgilidir.

Toprağın canlı kısmı, toprak mikroorganizmalarından, omurgasızların temsilcilerinden (protozoa, solucanlar, yumuşakçalar, böcekler ve larvaları), omurgalılardan oluşur. Esas olarak toprağın üst katmanlarında, besinlerini aldıkları bitki köklerinin yakınında yaşarlar. Bazı toprak organizmaları sadece köklerde yaşayabilir. Birçok yıkıcı organizma toprağın yüzey katmanlarında yaşar - bakteri ve mantarlar, en küçük eklembacaklılar ve solucanlar, termitler ve kırkayaklar. 1 hektarlık verimli toprak tabakasında (15 cm kalınlığında) yaklaşık 5 ton mantar ve bakteri bulunur.

Bir yaşam alanı olarak beden

Mikroskop altında, bir pire üzerinde şunu keşfetti,

Isıran pire bir pire üzerinde yaşar;

O pirenin üzerinde küçük bir pire var,

Öfkeyle pire dişini sokar

Pire ... ve benzeri sonsuz

Bu ortam, onu su ve yer-hava ortamlarına yaklaştıran özelliklere sahiptir. Birçok küçük organizma burada, serbest suyun gözenek birikimlerinde hidrobiyontlar olarak yaşar. Su ortamında olduğu gibi, toprak sıcaklık dalgalanmaları büyüktür. Genlikleri derinlikle hızla bozulur. Oksijen eksikliği olasılığı, özellikle aşırı nem veya karbondioksit ile önemlidir. Yer-hava ortamı ile benzerlik, hava ile dolu gözeneklerin varlığı ile kendini gösterir.

İle belirli özellikler, sadece toprağa özgü, yoğun bir ilavedir (katı kısım veya iskelet). Topraklarda genellikle izole edilir. üç faz(parçalar): katı, sıvı ve gaz. VE. Vernadsky, toprağı biyo-kemik gövdelerine bağladı, böylece oluşumunda ve organizmaların ve metabolik ürünlerinin yaşamındaki büyük rolü vurguladı. Toprak- biyosferin canlı organizmalarla en doymuş kısmı (yaşamın toprak filmi). Bu nedenle, bazen içinde dördüncü bir aşama ayırt edilir - yaşayan.

Gibi kısıtlayıcı faktörler toprakta, çoğu zaman ısı eksikliği (özellikle permafrost'ta) ve ayrıca nem eksikliği (kuru koşullar) veya aşırı (bataklıklar) vardır. Daha az sıklıkla sınırlayıcı, oksijen eksikliği veya fazla karbon dioksittir.

Birçok toprak organizmasının yaşamı, gözenekler ve boyutlarıyla yakından ilişkilidir. Bazı organizmalar gözeneklerde serbestçe hareket eder. Diğer (daha büyük organizmalar), gözeneklerde hareket ederken, örneğin bir solucan gibi taşma ilkesine göre vücudun şeklini değiştirir veya gözeneklerin duvarlarını sıkıştırır. Yine de diğerleri - sadece toprağı gevşeterek veya şekillendirici malzemeyi (kazıcıları) yüzeye atarak hareket edebilirler. Işık eksikliği nedeniyle, birçok toprak organizması görme organlarından yoksundur. Yönlendirme, koku alma duyusu veya diğer alıcılar kullanılarak gerçekleştirilir.

Toprakta yaşayan bitki, hayvan ve mikroorganizmalar birbirleriyle ve çevre ile sürekli etkileşim halindedir. Bu ilişkiler sayesinde ve kayacın fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal özelliklerinde meydana gelen köklü değişimler sonucunda doğada sürekli olarak toprak oluşum süreçleri meydana gelmektedir.

Ortalama olarak toprak 2-3 kg/m2 canlı bitki ve hayvan veya 20-30 t/ha içerir. Habitat olarak toprakla bağlantı derecesine göre hayvanlar üçe ayrılır. Çevre grupları: jeobiyontlar, jeofiller ve jeoksenler.

Geobiyontlar- toprağın kalıcı sakinleri. Gelişimlerinin tüm döngüsü toprak ortamında gerçekleşir. Bunlar, solucanlar gibi, birçok birincil kanatsız böcek.

jeofiller- gelişme döngüsünün bir parçası mutlaka toprakta meydana gelen hayvanlar. Böceklerin çoğu bu gruba aittir: çekirgeler, birkaç böcek, sivrisinekler. Larvaları toprakta gelişir. Yetişkinlikte, bunlar tipik karasal sakinlerdir. Jeofiller ayrıca pupa evresinde toprakta bulunan böcekleri de içerir.

jeoksenler- geçici barınak veya sığınak için ara sıra toprağı ziyaret eden hayvanlar. Bunlara böcekler - hamamböceği, birçok hemipter, kemirgen, deliklerde yaşayan memeliler dahildir.

toprak sakinleri büyüklüklerine ve hareketlilik derecelerine bağlı olarak birkaç gruba ayrılabilir:

Mikrobiyota, mikrobiyotip- bunlar, zararlı besin zincirindeki ana bağlantıyı oluşturan toprak mikroorganizmalarıdır, sanki bitki artıkları ve toprak hayvanları arasında bir ara bağlantıdır. Bunlar yeşil ve mavi-yeşil algler, bakteriler, mantarlar ve protozoalardır. Yerçekimi veya kılcal su ile dolu toprak gözeneklerinde yaşarlar.

Mezobiyota, mezobiyotip- Bu, küçük, topraktan kolayca çıkarılan hareketli hayvanların bir koleksiyonudur. Bunlara toprak nematodları, akarlar, küçük böcek larvaları, yay kuyrukları vb. dahildir.

Makrobiyota, makrobiyotip- Bunlar, vücut boyutları 2 ila 20 mm arasında olan büyük toprak hayvanlarıdır. Bu grup böcek larvalarını, kırkayakları, enchytreidleri, solucanları vb. içerir.

Megabiyota, megabiyotip- bunlar büyük sivri fareler: Afrika'da altın benler, Avrasya'da benler, Avustralya'da keseli benler, köstebek fareleri, slerushonki, zokorlar. Bu aynı zamanda deliklerin sakinlerini de içerir (porsuklar, dağ sıçanları, yer sincapları, jerboalar, vb.).

Özel bir grup, serbest akan mobil kumların sakinlerini içerir - psammofitler(kalın parmaklı yer sincabı, tarak parmaklı jerboa, koşucular, orman tavuğu, mermer böcekler, atlar vb.). Tuzlu topraklarda yaşama adapte olmuş hayvanlara denir. halofiller.

Toprağın en önemli özelliği, humus, makro mikro elementlerin içeriği ile belirlenen doğurganlığıdır. Verimli topraklarda yetişen bitkilere ne ad verilir? ötrofik veya ötrofik, az miktarda besin içeren içerik - oligotrofik.

Aralarında bir ara grup var mezotrofik türleri.

Özellikle topraktaki azot içeriğinin artmasını talep eden bitkilere denir. nitrofiller(ahududu, şerbetçiotu, ısırgan otu, amaranth), yüksek tuz içeriğine sahip topraklarda büyümeye uyarlanmış - halifitler, tuzsuz - glikofitler. Özel bir grup, gevşek kumlara adapte edilmiş bitkiler tarafından temsil edilir - psammofitler(beyaz saksaul, kandam, kum çekirge); turba üzerinde büyüyen bitkilere (turba bataklıkları) denir. oksilofitler(ledum, sundew). litofitler taşlar, kayalar, kayşat üzerinde yaşayan bitkiler denir - bunlar ototrofik algler, ölçek likenleri, yaprak likenleri vb.