Содержание
Почвенные растения. Виды и среда обитания.
Когда планета Земля была молодой, вместо почвы ее покрывали горные породы, которые в течение многих сотен тысяч лет под действием ветра, дождя, солнечных лучей и других природных факторов трескались, измельчались, шлифовались и перемешивались с органическими остатками и продуктами жизнедеятельности живых существ, а также растений и микроорганизмов. В результате этого структура верхнего слоя грунта стала рыхлой, водопроницаемой и воздухопроницаемой, насыщенной органическими питательными элементами, минеральными веществами и водой, что сделало возможным появление почвенных растений.
Чем почвенные растения отличаются от других видов растений?
Чтобы разобраться, какие растения почвенные, следует учесть, что кроме почвенной среды обитания, существует наземно-воздушная среда обитания, водная среда обитания и такая среда обитания, как другие организмы.
К почвенным растениям относятся те, которым для роста и развития необходима почва.
При этом в природе встречаются растения, которым для своего существования совсем не нужна почва — это орхидея, испанский мох, филодендрон, нарцисс бумаговидный и многие другие растения. В природе они выживают цепляясь корнями за камни или за другие растения, а люди выращивают их обычно только в декоративных целях. Кроме того, в природе встречаются хищные растения, которые произрастают на очень бедных почвах и получают питательные вещества, убивая мелких животных и насекомых (венерина мухоловка). Также в природе есть многочисленные растения-паразиты (омела и другие), которые селятся в корнях или на ветвях растений, чем наносят им большой вред.
Плоды и продукты переработки растений почвенной среды обитания составляют значительную часть рациона людей и многих животных. Поэтому такие растения играют большую роль в существовании жизни на нашей планете. Почвенные растения, поглощая из почвы воду и питательные вещества, вырабатывают из этой части неживой природы биомассу, которая употребляется в пищу животными и насекомыми, а также микроорганизмами.
В результате этого органическая составляющая снова превращается в неорганическую и со временем преобразуется в почву, из которой берут питательные вещества следующие поколения растений, и т.д.
Какую роль в жизни растения играет почвенное питание?
Почвенная среда обитания отличается от наземно-воздушной и водной большей плотностью. Жизнедеятельность почвенных растений во многом зависит именно от состава и структуры почвенной среды. Одной из главных характеристик плодородного грунта является плодородность слоя почвы, которая обеспечивает развитие и рост растений. Люди научились эффективно изменять и улучшать состав почвы посредством внесения удобрений, что позволяет получать более высокие урожаи.
Почвенное питание растений состоит в основном из калия, фосфора и азота: поэтому при выращивании сельскохозяйственных растений именно эти микроэлементы регулярно вносятся в почву в виде удобрений. В случае недостатка этих веществ в почве рост и плодоношение растущих на ней растений будет сильно ухудшаться.
Кроме того, растения потребляют из почвы много кальция, но этого микроэлемента в ней много, поэтому его дополнительно вносить в почву не требуется.
Калий в почве способствует ускорению вызревания древесины. Фосфор усиливает закладку плодовых почек. В случае недостатка азота листья растений бледнеют, плоды становятся мелкими, замедляется рост молодых побегов. В случае избытка азота молодые побеги растут до осени, из-за чего не успевают вызреть и повреждаются морозами, а плоды становятся более водянистыми, что негативно влияет на их вкус. К тому же снижается их устойчивость ко многим болезням растений.
Растения получают питание из почвы при помощи специальных тонких волосков корней, которые как насосы выкачивают воду и питательные вещества, необходимые для их жизнедеятельности. Кроме этого, почвенные виды растений для своего успешного роста и развития нуждаются в углекислом газе и солнечном свете, благодаря наличию которых они могут осуществлять процесс фотосинтеза, состоящего в образовании органических веществ, необходимых для жизнедеятельности этих растений.
То есть роль почвенного питания в жизни растения не менее важна, чем воздушное питание.
Информация
Почвенная среда обитания характеристика, среда обитания, организмы и приспособление
Почвенная среда обитания – место, где обосновалось много живых, не похожих друг на друга организмов. Здесь и одноклеточные, и грибы, и растения, и даже млекопитающие животные.
Для жизни в почве эти организмы приобрели специальные приспособления, облегчающие выживание, и мешающие жить в другой среде.
Условия существования образуют среду обитания: наземно-воздушную, водную, организменную или почвенную.
Почва состоит из слоёв гумуса (перегноя), подстилки (растительного опада), плотной материнской породы и с полостями, где скапливается вода или воздух.
Толщина почвенного слоя – до 1,5 м, где и обитают живые организмы.
Отличительные признаки почвенной среды:
- Постоянные, мало изменяющиеся условия.
- Затруднения при передвижении внутри из-за повышенной плотности.
- Свет проникает только в верхние слои.
- Температура изменяется мало.
- Постоянно присутствует вода.
- Углекислый газ в избытке, которым дышат корни, бактерии, грибы и некоторые животные.
- Заселение многовидовыми сообществами.
Формируют почву отмирающие и живые организмы. С помощью роющих животных почва рыхлится, и почвенные слои снабжаются кислородом. Минеральные элементы перерабатываются микроорганизмами, простейшими, одноклеточными грибами и водорослями. Эти же организмы разлагают органические остатки. В толще почвы это делается грибами, бактериями, коловратками, клещами, амёбами и другими организмами. На поверхности «работают» растения с лишайниками, цианобактериями и одноклеточными водорослями. Этим организмам требуется свет, чтобы фотосинтезировать.
Органика создаётся червями, нематодами и другими животными, которые способны пропускать частицы почвы через пищеварительную трубку.
Одни животные живут в почвенной среде постоянно, другие только временно – для откладывания яиц и выращивания личинок или для пережидания неблагоприятных условий. Обитают здесь и хищники, и вредители.
Сложно жить в плотной среде, где мало воздуха и света, но организмы приспособились жить в таких условиях:
- Маленькие размеры разрешают помещаться в пространствах среди почвенных частиц.
- С гибким червеобразным телом и сильной мускулатурой легче продвигаться.
- Тело обтекаемое и плотное, если мех, то короткий и жёсткий, прилегающий к коже.
- У одних – сильные конечности роющего типа, снабжёнными когтями, другие пропускают почву через себя.
- Кутикула регулирует влажность внутри организма.
- Дышат кислородом, растворённым в воде или используя поверхность тела.
- Личинки способны развиваться без света, влаги и без питания.
- Млекопитающие лишены зрительных органов или видят слабо, но пользуются развитым обонянием и осязанием.
Цокор и крот – обитатели почвенной среды. Это видно по обтекаемому сильному телу маленьких размеров (20-25 см). На передних лапах, приспособленных для рытья и похожих на лопаты, длинные пальцы с острыми когтями. Ушей не видно, глаза полуслепые. Короткая шея и хвост.
Внешне похож на цокора слепыш, но это животное для рытья использует зубы, которые выдвинуты впереди губ.
барсуки в норе фото
Животные, приспособившиеся дышать поверхностью тела и, попадая в наземно-воздушную среду, погибают, потому что у них кожные покровы высыхают (черви).
Пресноводные животные микроскопических размеров – жители рек, прудов и болот, представленные червями и одноклеточными простейшими, населяют здесь плёнку воды, которая покрывает частички грунта.
В почвенной среде обитает много беспозвоночных животных: маленьких рачков, нематод, кольчатых (дождевых) и круглых червей.
Почва населена насекомыми с личинками и паукообразными животными. Нравятся такие условия жизни моллюскам, улиткам и слизням.
Беспозвоночных поедают позвоночные животные этой среды. Из постоянных обитателей частые встречи со слепышами и кротами, землеройками и слепушонками, с цокорами и сумчатыми кротами. Временными обитателями считают тушканчиков, сусликов и барсуков, мышей, бурундуков и других грызунов. А так же жуков, уховёрток, тараканов и других насекомых.
- Дождевые черви, затаскивая в норки растительные остатки, помогают образовать перегной и возвращать микроэлементы, которые извлекли растения. Эти животные, перерабатывая половину опавшей листвы, образуют до 30 т на 1 гектар плодородной почвы. Получается слой в 50-80 см.
- Некоторые дождевые черви вырастают длиной 2 м. Эти «землерои» роют ходы на глубину 1-4 м, а южные представители доходят до глубины 8 м. Передвигаются, опираясь на выросты-щетинки, которыми снабжены кольца тела.
- Майский жук живёт в почве в личиночной стадии 4 года, подъедая корни травы, затем молодых деревцев. Выходит на поверхность после окукливания.
Выходит на поверхность после окукливания.
На формирование почвы влияют абиотические факторы, но главную роль играют почвенные живые организмы. Природа создала этим обитателям такие приспособления, с которыми растения и животные чувствуют здесь комфорт и безопасность.
Почва и окружающая среда | Почвы 4 Учителя
Почвы играют большую роль в поддержании работоспособности экосистем в мире.
ЭКОСИСТЕМНЫЕ УСЛУГИ
Почва является связующим звеном между воздухом, водой, камнями и организмами и отвечает за множество различных функций в мире природы, которые мы называем экосистемными услугами. Эти функции почвы включают: качество и состав воздуха, регулирование температуры, круговорот углерода и питательных веществ, круговорот воды и качество, естественную обработку и переработку «отходов» (разложение), а также среду обитания для большинства живых существ и их пищи. Мы не смогли бы выжить без этих функций почвы.
Среда обитания
Почва – это среда, в которой растут семена.
Они обеспечивают тепло, питательные вещества и воду, которые можно использовать для выращивания растений до их зрелости. Эти растения образуют вместе с другими растениями и организмами экосистемы. Экосистемы зависят от почвы, а почвы могут помочь определить, где расположены экосистемы (дополнительные примеры см. на странице «Вокруг света»). Затем эти растения обеспечивают ценную среду обитания и источники пищи для животных, бактерий и других существ.
Качество и состав воздуха
Хорошо покрытая почва предотвращает эрозию. В такие времена, как Великая Пыльная чаша, ветер дует по почве и подвешивает ее в воздухе. Они легко вдыхаются и накапливаются в тканях легких, вызывая серьезные проблемы с дыханием. Эти частицы могут содержать грибки и бактерии, вызывающие инфекцию и заболевания. Они также важны в военных операциях.
Пыль может скрыть целые армии и танки в больших облаках. Подойти к врагу намного проще, когда целые армии скрыты в пыли, но все следующие за ними машины, как правило, ослеплены пылью.
В засушливых регионах пыль также может предупредить о приближении врага. В очень засушливых регионах при каждом выстреле из оружия поднимается облако пыли, и трудно увидеть, поражена ли цель. Ресурс танкового двигателя сократился в среднем с 7500 км до 3500 км в пустыне; большая часть этого связана с ущербом, который наносят взвешенные отложения. При боевых действиях в пустыне взлётные порядки сбиваются из-за высокой концентрации пыли.
Регулирование температуры
Температура почвы играет важную роль во многих процессах, происходящих в почве, таких как химические реакции и биологические взаимодействия. Сюда входят такие важные процессы, как прорастание семян, живущие в окружающей среде насекомые и микробы, а также скорость разрушения растений и животных. В более холодных почвах меньше биологических и химических реакций по сравнению с более теплыми, поэтому в почвах может храниться больше углерода.
Круговорот углерода и питательных веществ
Почва содержит большое количество накопленного углерода, почти в 5 раз больше, чем растения, растущие в ней.
Все природные процессы цикличны. На глобальном уровне общий углеродный цикл является более сложным и включает в себя углерод, хранящийся в ископаемом топливе, почве, океанах и горных породах. Физические, биологические и химические процессы в почве влияют на баланс органических соединений углерода, а также на то, выбрасываются ли они в атмосферу в виде CO 2 или накапливаются в почве. Тот же самый процесс происходит с азотом, фосфором и всеми другими материалами.
Фильтрация воды
Без почвы и частиц почвы вода текла бы по голым камням! Когда идет дождь, почва действует как губка, впитывая воду в землю. Оттуда с водой может произойти несколько вещей. Вода может быть поглощена растениями, микробами и другими живыми существами, или вода перемещается в подземные водоносные горизонты и озера и течет в ручьи, прежде чем в конечном итоге попасть в океан. Если осадки содержат вредные загрязнители, почва действует как фильтр; загрязняющие вещества захватываются частицами почвы, и вода выходит более чистой в водоносных горизонтах и реках.
Почва фильтрует воду, когда она перемещается с поверхности земли в грунтовые воды. Это происходит посредством физических, химических и биологических процессов. Например, септические системы полагаются на эти процессы для защиты качества грунтовых вод, а также для поддержания количества нашей воды. Когда почвы не защищены, почвы и питательные вещества могут загрязнять воду, смываясь в реки и океаны.
Круговорот воды и ее качество
Применение избыточных удобрений, особенно азотных и фосфорных, может привести к стоку в ручьи и реки или загрязнению грунтовых вод. В большинстве пресноводных систем фосфор является основным ограничивающим питательным веществом для роста фотосинтезирующих организмов (например, растений, водорослей и некоторых микроорганизмов, таких как фитопланктон). Если озеро или пруд получают избыток фосфатов, это может стимулировать эти организмы, особенно если в них присутствуют нитраты. Эти организмы блокируют свет и потребляют кислород в воде в ущерб другим организмам (например, другим растениям и рыбам).
Другие симптомы включают мутную воду, обычно зеленую или желтую. Мертвые растения, рыба и мутно-зеленая вода делают эти водоемы малопривлекательными для отдыха.
Разложение «отходов»
Почва — это желудок, который превращает эти «отходы» в новые, более качественные вещи, которые могут быть повторно использованы другими существами. Все живое питается, и поэтому всем необходимо выводить продукты жизнедеятельности из своего тела. Люди и другие организмы используют почву для разложения этих отходов на новые материалы. Эти новые материалы используются другими живыми существами. Как только живое существо умирает, оно падает в почву, и биологические и химические процессы превращают эти мертвые материалы в новые материалы и пищу для живых существ. Это природный способ переработки.
Биология Жизнь в почве | Почвы 4 Учителя
Почва полна жизни. Часто говорят, что в горстке почвы больше живых организмов, чем людей на планете Земля. Почва — это желудок земли, который потребляет, переваривает и перерабатывает питательные вещества и организмы.
Однако на первый взгляд почва может показаться довольно инертным материалом, по которому мы ходим, строим дороги, возводим здания и выращиваем растения. При ближайшем рассмотрении мы видим, что почва кишит живыми организмами. Живые организмы, присутствующие в почве, включают археи, бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие и широкий спектр более крупной почвенной фауны, включая ногохвосток, клещей, нематод, дождевых червей, муравьев и насекомых, которые проводят всю или часть своей жизни под землей, даже более крупные организмы, такие как роющие грызуны. Связи между почвенными организмами и тем, как они влияют на химические и физические свойства почвы, сложны. Все они важны для создания окружающей среды, которую мы называем почвой, и для осуществления многочисленных преобразований, жизненно важных для жизни.
Потребители и разлагатели микробов
Существуют тысячи различных типов бактерий, которые могут как помогать, так и вредить людям.
Только 5% того, что производится зелеными растениями, потребляется животными, а 95% потребляется микроорганизмами. Один грамм плодородной почвы может содержать до одного миллиарда бактерий . Существует множество различных видов бактерий, и большинство из них еще даже не открыты! Большинство этих бактерий являются аэробными, а это означает, что им требуется кислород из атмосферы почвы. Однако другим бактериям необходимо жить без кислорода, а другие виды могут жить как с кислородом, так и без него. Рост этих бактерий ограничивается пищей, доступной в почве.
Почвенные грибы также являются крупными компонентами почвы, которые бывают разных размеров, форм и цветов. У грибов есть подземные корни (мицелий), которые поглощают питательные вещества и воду до тех пор, пока они не будут готовы к цветению в форме гриба. Они переносят кислотность, что делает их очень важными для разложения материалов в очень кислых лесах, чего не могут делать микробы. Они также могут разлагать лигнин, который представляет собой древесные ткани для разложения растений.
Почвенные животные
Почвенные животные являются потребителями и разлагателями, поскольку они питаются органическими веществами, а разложение происходит в пищеварительном тракте. Некоторые животные питаются корнями, а другие питаются друг другом. Существует несколько видов червей. Дождевых червей идентифицировать проще всего. Они едят растительный материал и органические вещества и выделяют в почву отбросы червей в качестве пищи для других организмов. Они также оставляют каналы, в которые зарываются, что увеличивает инфильтрацию. Дождевые черви могут весить от 100 до 1000 фунтов на акр! Существуют также микроскопические черви, называемые нематодами или круглыми червями. Эти черви живут в воде вокруг частиц почвы. Существует несколько различных типов нематод, некоторые из них поедают мертвые материалы, другие поедают живые корни, а некоторые поедают другие живые организмы. Некоторые нематоды вредны и могут вызвать серьезное повреждение или деформацию корней.
Помимо червей, еще одним крупным отрядом насекомых являются членистоногие с экзоскелетом и суставчатыми ногами.
К ним относятся клещи, многоножки, многоножки, ногохвостки и личинки.
Круговорот углерода и питательных веществ
Круговорот питательных веществ — это обмен питательными веществами между живой и неживой частями экосистемы. Почвенные биологи измеряют, как растения и микробы поглощают питательные вещества, и включают их в органическое вещество, которое является основой углеродного цикла. Есть два основных процесса. Иммобилизация – это когда почвенные организмы поглощают минеральные питательные вещества из почвы и превращают их в микробные и растительные ткани. Противоположный процесс минерализация , который происходит, когда организмы умирают и высвобождают питательные вещества из своих тканей. Этот процесс быстро меняется и очень важен для обеспечения растений питательными веществами. Круговорот углерода и цикл азота очень важны для почвенных микробиологов.
Взаимодействие почвенных микробов и организмов
Корни растений выделяют в почву много органических веществ из мертвых материалов.
Они обеспечивают пищу для микроорганизмов и создают зоны активности вокруг корня, называемые ризосферой . В этой зоне могут образовываться рост растений или токсичные вещества, но большинство этих организмов полезны.
На этой фотографии увеличено взаимодействие грибков и корней
Другие ученые изучают болезни растений и животных, обнаруженные в почве. Бактерии и грибки могут вызвать увядание или гниение растений. Великий картофельный голод в Ирландии в 1845 году был вызван грибком, вызвавшим фитофтороз картофеля! Эти организмы поражают не только растения. Люди могут заболеть, если в наших отходах присутствуют определенные типы бактерий, такие как E-Coli, и эти отходы не обрабатываются должным образом.
Некоторые грибы «заражают» корни растений, но их отношения носят симбиотический характер, то есть они полезны как для растения, так и для корня. Они называются микориза и помогают растениям поглощать больше воды и питательных веществ, повышают засухоустойчивость и уменьшают заражение болезнями.