Организмы обитающие в почве: животный мир, бактерии, грибы и водоросли. Почвенные растения примеры

Почвенная среда обитания: характеристика, особенности

Почвенная среда обитания, характеристика которой будет рассмотрена в нашей статье, является основой жизни для многих организмов. Как можно существовать в условиях отсутствия света и большого количества углекислого газа? Давайте разбираться вместе.

Экологические факторы

В окружающей среде на любой живой организм неминуемо действует целый ряд условий. Их называют экологическими факторами. Среди них особую группу составляют компоненты неживой природы. Это абиотические факторы. К ним относятся показатели температуры воды и воздуха, давления, химического состава атмосферы, тип почвы.

Биотические факторы объединяют разные формы взаимоотношений организмов. Они могут быть нейтральными, взаимовыгодными или антагонистическими. На современном этапе особое значение приобрели антропогенные факторы. Это все формы хозяйственной деятельности человека.

Среды обитания организмов

Каждый вид приспособлен к определенным условиям существования. Их совокупность называется средой обитания. Всего их четыре. Это наземно-воздушная, водная, почвенная и другие организмы. Каждая из них имеет свои особенности. К примеру, высокая удельная теплоемкость, незначительные колебания температуры – это характеристики водной среды. Для почвенной характерны совсем другие показатели.

Что такое почва?

Начнем с определения понятия. Почвой называют верхний рыхлый плодородный слой земли. Ее структура представлена частицами глины, песчинками и органическими веществами – гумусом. Между ними находятся полости, которые заполнены водой или воздухом. Глубина почвенной среды обитания, характеристику которой мы рассматриваем, составляет несколько метров.

Главной характеристикой почвы является плодородие. Оно определяется количеством гумуса. Самая плодородная почва – черноземы. В этом показателе им значительно уступают суглинистые, супесчаные и глинистые почвы.

Характеристика почвенной среды обитания: таблица

Как видите, почва представляет собой достаточно динамичную систему. С течением времени слои взаимопревращаются и сменяют друг друга.

Почвенная среда обитания: характеристика

Верхний слой литосферы имеет ряд уникальных особенностей. Почвенной среде обитания, характер условий которой отличается относительным постоянством, присущи следующие признаки:

1. Высокая плотность, которая затрудняет движение организмов.
2. Наличие света только в верхних слоях, что делает возможным существование там некоторых видов водорослей.
3. Незначительные перепады температуры.
4. Повышенное содержание углекислого газа, который является продуктом дыхания корней растений, почвенных бактерий, грибов и животных.
5. Постоянное наличие воды, уровень которой определяется климатическими условиями и количеством обитателей.
6. Наличие многовидовых сообществ организмов и их остатков.

Местные жители

Кто же способен обитать в таких условиях? В верхнем слое почвы расположены корневые системы и видоизмененные побеги растений. Встречаются здесь лишайники, цианобактерии, зеленые и диатомовые водоросли. Особенно много их на поверхности почвы, где наиболее благоприятные условия для осуществления фотосинтеза.

А вот грибы и бактерии населяют всю толщу почвы. Среди животных встречаются простейшие, кольчатые и круглые черви, брюхоногие моллюски. Почвенными позвоночными являются слепыши, кроты, землеройки.

Некоторые животные проводят в этой среде обитания только определенный этап своей жизни. К примеру, жуки откладывают в почву свои личинки. А по мере развития они переходят к наземно-воздушной среде. Грызуны переносят здесь неблагоприятные условия – засуху или холода.

Пути адаптации

Характеристика почвенной среды обитания включает и особенности организмов, которые ее населяют. Каждый вид по-своему приспособился к ней. Поскольку движение в почве затруднено, ее жители имеют червеобразную или округлую форму тела. Передвигаться в почве можно двумя способами. Так, дождевые черви пропускают ее через пищеварительную трубку. А вот млекопитающие имеют конечности роющего типа. У слепышей и кротов органы зрения недоразвиты, а у некоторых видов полностью зарастают. В своих многочисленных ходах такие животные ориентируются с помощью других органов чувств – осязания и обоняния.

Поскольку при движении животные постоянно подвергаются трению о твердые частицы, их покровы отличаются прочностью и гибкостью. Вместе с этим через кутикулу почвенных насекомых испаряется вода, что очень важно в условиях повышенной влажности. Молекулы кислорода располагаются между твердыми частицами, поэтому большинство почвенных животных дышит всей поверхностью тела.

Подземные жители очень разнообразны по способу питания. Среди них встречаются хищники, паразиты, фитофаги. Но большинство из них является сапротрофами. Это организмы, которые потребляют мертвую органику. Представителями этой группы являются бактерии и грибы. Они имеют большое значение для процессов почвообразования, улучшения структуры, перемешивания и аэрации почвы.

Итак, характеристика почвенной среды обитания кратко представлена следующими особенностями:

1. Является верхним слоем литосферы, который обладает плодородием.
2. Состоит из твердых частиц и гумуса, между которыми находятся молекулы воды и воздуха.
3. Отличается постоянством условий.
4. Главными абиотическими факторами для этой среды являются отсутствие света, повышенное содержание углекислого газа, большая плотность.

fb.ru

элементарные почвенные ареалы и их виды.

Элементарный почвенный ареал – это территория, которая занята каким-то таксоном на систематическом уровне. Тип → Подтип → Роды → Вид → разновидность → род. Почвы показаны на карте на типовом уровне

Изменение биоклиматических факторов на поверхности континентов влечёт за собой образование обширных почвенных зон и подзон. Вместе с этим на небольших участках внутри зон может происходить быстрая смена почв. Ведущим фактором такого явления являются формы мезо о микрорельефа.

Структура почвенного покрова может быть обусловлена не только формами рельефа, но и другими факторами: составом почвообразующих пород, степенью развития рельефа и возрастом его разных элементов, влиянием грунтовых вод.

Элементарные почвенные ареалы:

1) Гомогенные (однородные) ареалы. В них нет никаких изменений. Например – луг.

2) Регулярно-циклические. Имеют малейшее распространение. Они характерны высотным и субтропическим широтам. Например, полигональные трещины и морозобойные трещины. Такыр – глинистая пустыня (поверхностный твердый горизонт разбит трещинами на отдельности).

3) Спородически-циклические. Появляются пятна других почв. Формируются, например, на поле под ёлкой. Т.к. под ёлкой сильный опад → нет травы → другая зональность и доминирует грибная микрофлора, а не бактериальная. Таким же примером может служить муравейник.

Формы ареалов:

1) Круглая.

2) Ланцетовидная.

3) По овражно-балочной сети.

ЭПА – часто образует почвенные комбинации (от 2 и >). Их подразделяют на:

1) Микрокомбинации (с незначительными площадями).

2) Мезокоибинации (до сотен квадратных метров).

3) Макрокомбинации (от 10 гектаров до 1000 га).

1) Тип → Подтип → Роды (Высококонтрастные комбинации).

2) Вид → разновидность → род (Различия небольшие).

Микрокомбинации связаны с микрорельефом.

Мезокоибинации - Представлены сочетаниями (высококонтрастные почвенные комбинации) ивариации.

ЭПА → Простые ПК → Сложные ПК → районы → округа → провинции → зоны.

18. Роль высших растений в почвообразовании

Высшие растения играют колоссальную роль в почвообразовании. Биологический круговорот. Растения усваивают питательные элементы на ионом уровне, усваивают питательные элементы из водных растворов.

Роль высших растений в почвообразовании

Основную часть живого вещества суши образуют высшие растения, среди которых древесная растительность. Высшие растения как генератор органического вещества. Образование органического вещества в основном связано с фо­тосинтезом — процессом, осуществляющимся в зеленых частях растений при участии хлорофилла. Растения, поглощая углекис­лый газ из атмосферы и воду, синтезируют органическое вещест­во согласно схеме:

Свет, хлорофилл

6СО2 + 6Н2О + 674 ккал → С6Н12О6 + 6O2

Для осуществления этой сложной реакции используется энергия солнечных лучей. В клетках растений создаются разно­образные соединения—углеводы, жиры, белки и др. Ежегодно высшие растения суши синтезируют около 1010т сухого органи­ческого вещества. Величина годовой продуктивности раститель­ности сильно колеблется в зависимости от географических условий. При этом пространственная и генетическая связь меж­ду сообществами высших растений и определенными почвами давно обращала на себя внимание и была отмечена еще М. В. Ломоносовым.

От многолетних древесных пород каждый год поступает в почву лишь незначительная часть их биологической массы в виде опада отмирающих частей, преимущественно наземных. Кустарничковая растительность ежегодно теряет значительно большую часть своей биомассы, а травянистая отмирает почти полностью.

Для оценки динамики органического вещества в системе рас­тения — почва применяются следующие показатели:

Биологическая масса (биомасса) — общее количе­ство живого органического вещества растительных сообществ. Важное значение имеет структура биомассы — соотношение ор­ганического вещества в надземных частях и корнях растений.

Мертвое органическое вещество — количество органического вещества, содержащегося в отмерших частях рас­тений, а также в накопившихся на почве продуктах опада (лес­ная подстилка, степной войлок, торфяной горизонт).

Годовой прирост — масса органического вещества, на­растающая в подземных и надземных частях растений за год.

Опад—количество ежегодно отмирающего органического вещества на единицу площади (обычно в центнерах на гектар).

Отмирающее органическое вещество лес­ных сообществ представлено преимущественно надземными ча­стями (хвоя, сучья, кора), в то время как в составе опада тра­вянистых сообществ важное значение имеют корни.

Отношение опада к биомассе показывает, насколько прочно удерживается данным растительным сообществом органическое вещество. Расчеты показывают, что наиболее прочно удержива­ют органическое вещество леса умеренного пояса. Например, ельники северной тайги расходуют на опад 4% органиче­ского вещества биомассы, ельники южной тайги — около 2%, а дубравы—только 1,5%. Во влажных тропических лесах в опад уходит 5% биомассы, в саваннах— 17%, травянистая рас­тительность степей расходует на опад 43—46% всей биомассы.

Высшие растения как концентраторы зольных элементов и азота. Своей жизнедеятельностью растения обусловливают чрезвычайно важный процесс — биогенную миграцию химиче­ских элементов.

(Основные химические элементы всех органических ве­ществ — углерод, кислород и водород, составляющие около 90% веса сухого вещества растений. Эти элементы растения по­лучают из атмосферы и воды. Но в составе растений имеются азот, фосфор, калий, кальций, натрий, магний, хлор, сера и мно­гие другие, т. е. почти все известные в настоящее время химиче­ские элементы. Они не являются случайными примесями и за­грязнениями, а имеют определенное физиологическое значение. Химические элементы, содержащиеся в растениях в довольно значительном количестве, входят в состав распространенных органических соединений. В отличие от углерода, кислорода, водорода и азота большая часть химических элементов, содержащихся в растениях, при сжигании остается в золе и поэтому называется зольными эле­ментами. Зольные элементы извлекаются растениями из почвы и входят в состав органического вещества. После отмирания ор­ганическое вещество поступает в почву, где под воздействием микроорганизмов подвергается глубокому преобразованию. При этом значительная часть зольных элементов переходит в формы, доступные для усвоения растениями, и частично вновь входит в состав нарастающего органического вещества, а часть задерживается в почве или удаляется с фильтрующимися вода­ми. В результате происходит закономерная миграция зольных химических элементов в системе почва — растительность — поч­ва, названная В. Р. Вильямсом биологическим (или ма­лым) круговоротом.

В процессе длительной эволюции у различных групп расте­ний выработалась способность поглощать определенные химиче­ские элементы. Поэтому химический состав золы различных рас­тений имеет существенные различия. Например, в золе зла­ков обнаружена повышенная аккумуляция кремния, в золе зон­тичных и бобовых — калия, в золе лебедовых — натрия и хлора. Известный советский почвовед-геохимик В. А. Ковда рассчитал состав зольных элементов различных групп растений..

Неодинаковый химический состав золы растений обусловли­вает различия в составе зольных элементов опада основных рас­тительных сообществ.

Как ни важно для почвообразования перераспределение хи­мических элементов в системе биологического круговорота, од­нако этим роль высших растений в формировании почв не ограничивается. Известно, какое важное значение имеет расти­тельность для регулирования стока, эрозии почв! хотя различные растительные группировки не в одинаковой мере предохраняют почву от водной и ветровой эрозии.

Участие животных в почвообразовании. Основной функцией почвенных животных является преобразо­вание органического вещества. Этот процесс осуществляется благодаря пищевым цепям. Травоядные животные синтезируют зоомассу, которую последовательно по­требляют хищники и животные, существующие за счет исполь­зования продуктов метаболизма и отмирания. Так как на каж­дом звене пищевой цепи теряется от 50 до 90% энергии, заклю­ченной в потребляемой биомассе, то образуются так называемые экологические пираЩ1ды. Поэтому количество зоомассы значи­тельно меньше количества фитомассы и составляет несколько миллиардов тонн.

Чем меньше размеры организмов, тем больше их количество в почве. Простейшие содержатся в количестве более миллиона экземпляров в 1 г почвы.

Роющая деятельность почвенных животных также имеет важ­ное значение для почвообразования.

Черви — одна из наиболее распространенных групп почвен­ных животных. Они содержатся в количестве многих тысяч и да­же до нескольких миллионов особей на 1 га. Большое значение деятельности червей придавал Ч. Дарвин. Согласно его подсче­там, почвенная масса в течение нескольких лет полностью про­ходит через организмы червей. Установлено, что черви на про­тяжении года могут переработать на 1 га до 50—380 т почвы, создавая мелко-комковатую структуру и определенным образом изменяя растительные остатки в количестве до 5 т/га.

В степных почвах значительную работу производят грызуны - землеройки. В некоторых случаях ходы землероек так многочис­ленны, что в литературе упоминаются «кротовинные черноземы».

Микроэлементы в растительных и животных организмах

Некоторые химические элементы входят в состав особых со­единений, которые способны регулировать жизненно важные био­химические процессы. Таковы витамины, ферменты и гормоны. Эти вещества играют в живых организмах роль природных ката­лизаторов. Ряд важнейших биологических процессов возможен только в присутствии этих соединений. Благодаря именно этим элементам витамины, ферменты и гормоны приобретают свои особые активирующие свойства.

Химические элементы, входящие в состав органических соеди­нений в качестве биохимических активаторов, называются мик­роэлементами. Среди них известны как многие рассеянные эле­менты (молибден, медь, кобальт и др.), так и химические элементы, содержащиеся в земной коре в количестве значитель­но большем 0,01% (например, железо).

Энергичное поглощение растениями рассеянных элементов сказывается в повышенном содержании их в верхней части поч­вы, обогащенной отмершими остатками растительных и живот­ных организмов.

Не только растительность, но и почвенные животные способ­ствуют накоплению некоторых химических элементов в почве. Проведенные анализы показали, что почвенная фауна аккумули­рует определенные элементы

studfiles.net

Почва и растения

Наверное, самым существенным и главным отличием грунтов, в которых приходится жить растениям в комнатах, от открытого грунта является то, что почва, в которой они растут, - не естественная часть земной поверхности и многие нормальные процессы человеку приходится регулировать своим вмешательством.

Как известно, почва - это сложная, комплексная система, включающая в себя не только неживые компоненты, которыми являются как различные органические и минеральные химические вещества - от совершенно инертных (не использующихся в связанных с жизнедеятельностью растений реакциях) до весьма активных, так и живые микроорганизмы. По сути, ее саму можно сравнить с подобием живого существа.

Свойства почвы под воздействием многих внешних естественных и вызванных прямым или косвенным вмешательством человека факторов (их называют антропогенными, что переводится как «вызванные деятельностью человека») - и температуры окружающей среды, и изменения степени влажности по сезонам или после дождей и поливов, и высасывания растениями питательных веществ, и противоположного процесса, то есть ее искусственного удобрения, и множества других - с течением времени обязательно меняются. К сожалению, в большинстве случаев с точки зрения полезности для растений - в худшую сторону, особенно если к естественным процессам добавляются результаты нецеленаправленной работы человека (целенаправленно ситуацию можно, наоборот, хотя бы на какое-то время улучшить). И не удивительно: с одной стороны, сами растения постоянно вытягивают из почвы питательные вещества, с другой - в почву с поливами попадают минеральные соли, а из атмосферы (и нередко опять-таки вместе с поливной водой) - токсические металлы, гербициды, пестициды и тому подобная «прочая химия».

Эти процессы постепенного ухудшения (как непосредственного снижения плодородия, так и накапливания в грунте различных нежелательных для растений «добавок», препятствующих их нормальному развитию и росту) называют деградацией почвы.

Однако если бы все природные процессы сводились только к деградации, растения на Земле давно бы исчезли. Но в естественной среде протекают и противоположные процессы - процессы восстановления. Те же самые погибшие в неблагоприятный год растения в дикой природе (или в огороде, который перестали обрабатывать) под действием микроорганизмов разлагаются в почве, возвращая в нее некогда высосанные питательные вещества. Повышается содержание гумуса (точнее, определенных его компонентов) - и со временем в результате ряда сложных химических взаимодействий (а заодно и перемещения веществ между слоями почвы разной глубины) устраняются загрязнение и засоление. Взамен погибшей от «химии» почвенной микрофлоры с соседних участков расселяется новая - и так далее. При этом процессы восстановления могут протекать относительно быстро исключительно в открытой системе. Да, да - именно в открытом во всех смыслах этого слова грунте, не ограниченном ни снизу, ни по бокам. Но стоит только изолировать какую-то его часть, лишить возможности свободного обмена содержимым с нижними горизонтами и соседними участками, как эффективность восстановительных процессов упадет почти до нуля, в то время как деградационные процессы сохранятся во всей «красе». Причем чем меньшим будет объем грунта, тем быстрее почва деградирует и тем меньше у нее останется шансов восстановиться.

В комнатах, где овощам приходится расти в лучшем случае в рассадном ящике, а плодовым деревьям и кустарникам - в контейнерах, на естественную восстановительную способность почвы можно вообще не надеяться. Со всеми нежелательными изменениями грунта «комнатному огороднику» или «комнатному садоводу» придется бороться своими руками.

В целом по своей сути способы улучшения качества почвы остаются теми же самыми, что и для открытого грунта. Если почва истощилась - ее удобряют (но делать это придется намного чаще), в том числе, в случае необходимости (обеззараженный грунт), и специальными бактериальными удобрениями; для улучшения механического состава ее рыхлят; для достижения нужной влажности чаще поливают; в случае засоления или изменения кислотности на нежелательную - применяют те или иные мелиоранты (известковые при слишком высокой кислотности, гипсование при слишком низкой, керамзит, вермикулит, активированный уголь и прочие вещества с аналогичными свойствами - при засолении).

Правда, с другой стороны, в комнатах же можно сделать и нечто немыслимое для открытого грунта - просто взять и выбросить старую землю, полностью или частично заменив ее более качественной почвой. Это наиболее целесообразно делать при загнивании почвы (явление, в открытом грунте не встречающееся) и в случае чрезмерной засоленности.

Другие особенности, связанные с объемом почвы

Более быстрое истощение и деградация почвы в комнатных условиях - не единственная проблема, связанная со слишком небольшими объемами грунта, используемыми для выращивания растений в комнатах, мало того - часто не самая главная. Недостаточный объем земли сам по себе нередко становится непреодолимым препятствием для культивирования в комнатах тех или иных видов овощных или плодово-ягодных культур.

Например, в комнатах практически невозможно встретить подсолнечник (не считая его специальных декоративных сортов, которые также очень редки). Почему? Да потому, что в открытом грунте корни подсолнечника могут достигать глубины около 2 м. Обеспечить им достаточное количество места в каком-либо ящике и даже контейнере почти нереально и вдобавок не вполне целесообразно. То же самое касается и многих других культур с очень развитой и мощной корневой системой.

Но даже к простому, так сказать, физическому размеру корней проблема не сводится. Вспомните о том, какое значение для растений имеет площадь питания (площадь - это в открытом грунте, где нет ограничения по продвижению корней вниз). Корням мало где-то разместиться, им еще требуется выкачать из обжитой ими почвы нужное количество влаги и питательных элементов, то есть им необходим и некий дополнительный запас грунта, из которого они смогут вытянуть нужное количество необходимых веществ. Из-за этого (впрочем, в сочетании с неблагоприятными микроклиматическими факторами, что позволяет с несколько большей вероятностью успеха выращивать некоторые из них на балконе) в комнатах крайне редко выращивают корнеплоды и клубнеплоды (впрочем, редко не означает «никогда»), а если и выращивают условно относящиеся к данной категории культуры, то с «вторичной» целью (например, петрушку и сельдерей, но не для получения собственно корнеплодов, а на зелень).

Впрочем, как и в случае с проблемой деградации почвы, небольшой (пусть относительно) объем почвы, который можно дать растениям в комнатах, имеет и свою положительную сторону. И даже не одну. Если в огороде обрабатывать грунт физически обычно сложно - в комнатах слишком больших усилий для этого не требуется (наиболее «энергоемкое» из них - доставка почвы в квартиру), работать с ним можно во вполне комфортных условиях. Но главное - улучшить или даже «подогнать» под потребности той или иной культуры большой объем почвы гораздо сложнее, чем маленький. Именно небольшие объемы земли для ящиков и горшков (да и само наличие этих емкостей, разграничивающих разные культуры в пространстве) позволяют обеспечить растения именно тем грунтом, который подходит тому или иному овощу лучше всего.

Допустим, для выращивания одной культуры идеально подходит слабощелочной грунт, а для другой - слабокислый. Заизвестковав почву для первой из них на участке, мы невольно создадим другой неблагоприятные условия (если, конечно, они не растут в разных концах огорода). В комнатах, с отдельными емкостями, этого можно не бояться. Любители щелочного и «кисленького» смогут спокойно расти на одном окне. Да и в целом на участке из-за общего большого объема осенних и весенних огородных работ далеко не каждому огороднику по силам приблизить грунт по всем параметрам к идеально подходящему для данного вида (там обычно исправляют лишь наиболее явные недостатки почвы и по-разному удобряют разные грядки). А в комнатах сделать это совсем не трудно, подсыпав в основной грунт ту или иную добавку или вообще составив его из набора заранее заготовленных компонентов по индивидуальному для каждой культуры рецепту.

Впрочем, о грунтах, которые можно использовать для выращивания растений, - отдельный разговор.

По материалам книги Цветковой М.В «Огород на окне и балконе»

www.webohrannik.ru

Животные и микроорганизмы живущие в почве

Почвенный организм — любой организм, обитающий в почве на протяжении всего или определенного этапа жизненного цикла. Размеры организмов, живущих в почвы варьируются от микроскопических бактерий, перерабатывающих разлагающиеся органические материалы до мелких млекопитающих.

Все организмы в почве играют важную роль в поддержании ее плодородия, структуры, дренажа и аэрации. Они также разрушают ткани растений и животных, высвобождая накопленные питательные вещества и превращая их в формы, используемые растениями.

Есть почвенные организмы вредители, например, нематоды, симфилиды, личинки жуков, личинки мух, гусеницы, корневые тли, слизни и улитки, которые наносят серьезный ущерб сельскохозяйственным культурам. Одни вызывают гниль, другие высвобождают вещества, препятствующие росту растений, а некоторые являются хозяевами организмов, вызывающих болезни животных.

Поскольку большинство функций организмов полезны для почвы, их численность влияет на уровень плодородия. Один квадратный метр богатой почвы может содержать до 1 000 000 000 различных организмов.

Группы организмов почвы

Почвенные организмы обычно делятся на пять произвольных групп в зависимости от размера, самыми маленькими из которых являются бактерии и водоросли. Далее следует микрофауна — организмы менее 100 микрон, питающиеся другими микроорганизмами. Микрофауна включает одноклеточных простейших, некоторые виды плоских червей, нематод, коловраток и тихоходок. Мезофауна несколько крупнее и гетерогенна, в том числе существа, питающиеся микроорганизмами, разлагающимся веществом и живыми растениями. К этой категории относятся нематоды, клещи, ногохвостки, протуры и пауроподы.

Четвертая группа, макрофауна, также весьма разнообразна. Наиболее распространенным примером является молочный белый червь, который питается грибами, бактериями и разлагающимся растительным материалом. В эту группу также входят слизняки, улитки и многоножки, питающиеся растениями, жуками и их личинками, а также личинками мух.

К мегафауне относятся крупные почвенные организмы, такие как земляные черви, возможно, самые полезные существа, которые живут в верхнем слое почвы. Дождевые черви обеспечивают процессы аэрации почвы, разрушая подстилку на ее поверхности и перемещая органическое вещество вертикально от поверхности до подпочвы. Это положительно влияет на плодородие, а также развивает матричную структуру почвы для растений и других организмов. Было подсчитано, что дождевые черви полностью перерабатывают эквивалент всей почвы планеты на глубину 2,5 см каждые 10 лет. Некоторые позвоночные животные также включены в группу почвенной мегафауны; к ним относятся всевозможные роющие животные, такие как змеи, ящерицы, суслики, барсуки, кролики, зайцы, мыши и кроты.

Роль организмов почвы

Одна из наиболее важных ролей организмов почвы заключается в переработки сложных веществ разлагающейся флоры и фауны, чтобы они могли снова использоваться живыми растениями. Они выступают в качестве катализаторов в ряде природных циклов, среди которых наиболее заметными являются углеродные, азотные и серные циклы.

Углеродный цикл начинается с растений, которые используют углекислый газ из атмосферы с водой для получения растительных тканей, таких как листья, стебли и плоды. Далее животные питаются растениям. Цикл завершается после смерти животных и растений, когда их разлагающиеся останки съедаются почвенными организмами, тем самым высвобождая углекислый газ обратно в атмосферу.

Белки служат основным материалом органических тканей, а азот основной элемент всех белков. Наличие азота в формах, которые могут использовать растения, является основным детерминантом плодородия почв. Роль организмов почвы в азотном цикле имеет большое значение. Когда умирает растение или животное, они расщепляют сложные протеины, полипептиды и нуклеиновые кислоты в их организме и производят аммоний, ионы, нитраты и нитриты, которые растения затем используют для создания своих тканей.

Как бактерии, так и сине-зеленые водоросли могут фиксировать азот непосредственно из атмосферы, но это менее продуктивно для развития растений, чем симбиотическая связь между бактериями Ризобий и бобовыми растениями, а также некоторыми деревьями и кустарниками. В обмен на выделения от хозяина, стимулирующие их рост и размножение, микроорганизмы фиксирует азот в клубеньках корней растения-хозяина.

Почвенные организмы также участвуют в серном цикле, главным образом, путем разложения естественно обильных соединений серы в почве, чтобы этот жизненно важный элемент был доступен растениям. Запах тухлых яиц, столь распространенный в заболоченной местности, обусловлен сероводородом, производимый микроорганизмами.

Хотя организмы почвы стали менее важны в сельском хозяйстве из-за развития синтетических удобрений, они играют жизненно необходимую роль в процессе образовании гумуса для лесных массивов.

Опавшие листья деревьев не пригодны в пищу для большинства животных. После того как растворимые в воде компоненты листьев вымываются, грибы и другая микрофлора перерабатывают твердую структуру, делая мягкой и податливой для разнообразных беспозвоночных животных, которые разбивают подстилку на мульчу. Древесные вши, личинки мух, ногохвостки и дождевые черви оставляют относительно неизменный органически помет, но они создают подходящий субстрат для первичных разлагающих, которые перерабатывают его на более простые химические соединения.

Поэтому органическое вещество листьев постоянно переваривается и перерабатывается группами все более мелких организмов. В конечном итоге оставшееся гуминовое вещество может составлять всего одну четверть первоначального органического вещества подстилки. Постепенно этот гумус смешивается с почвой с помощью роющих животных (например, кроты) и под воздействием дождевых червей.

Хотя некоторые почвенные организмы могут стать вредителями, особенно когда одна и та же культура постоянно выращивается на одном поле, поощряя распространение организмов, которые питаются ее корнями. Тем не менее, они являются важным элементом процессов жизни, смерти и распада, омолаживающих окружающую среду планеты.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

natworld.info

4.2. Отношение растений к почве.

Специфические растительные ассоциации, формируются в связи с разнообразием условий мест обитаний, включая и почвенные, а также и в связи с избирательностью по отношению к ним растений в определенной ландшафтно-географической зоне. Следует учитывать, что даже в одной зоне в зависимости от её рельефа, уровня грунтовых вод, экспозиции склона и ряда других факторов создаются неодинаковые почвенные условия, которые отражаются на типе растительности.[3]

Нами было отмечено ранее, что важнейшим свойством почвы является ее плодородие, которое определяется в первую очередь содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, таких, как азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, медь, бор, цинк, молибден и др. Каждый из этих элементов играет свою роль в структуре и обмене веществ растения и не может быть заменен полностью другим. Различают растения, распространенные преимущественно на плодородных почвах, — эутрофные, или эвтрофные, и довольствующиеся небольшим количеством питательных веществ, — олиготрофные. Между ними выделяют промежуточную группу мезотрофных видов.

Разные виды растений неодинаково относятся к содержанию доступного азота в почве. Растения, особенно требовательные к повышенному содержанию азота в почве, называют нитрофилами

Обычно они поселяются там, где есть дополнительные источники органических отходов, а, следовательно, и азотного питания. Это растения вырубок (малина — Rubus idaeus, хмель вьющийся — Humulus lupulus), мусорные, или виды - спутники  жилья человека (крапива — Urtica dioica, щирица — Amaranthus retroflexus и др.). К нитрофилам относятся многие зонтичные, поселяющиеся на опушках леса. В массе нитрофилы поселяются там, где почва постоянно обогащается азотом, например, через экскременты животных. На пастбищах, в местах скопления навоза, пятнами разрастаются нитрофильные травы (крапива, щирица и др.).

Кальций — важнейший элемент, не только входит в число необходимых для минерального питания растений, но и является важной составной частью почвы. Растения карбонатных почв, содержащих более 3% карбонатов и вскипающих с поверхности, называют кальциефилами (венерин башмачок—Cypripedium calceolus). Из деревьев кальциефильны лиственница сибирская—Larix sibiria, бук, ясень. Растения, избегающие почв с большим содержанием извести, называют кальциефобами. Это сфагновые мхи, болотные вересковые. Среди древесных пород — береза бородавчатая, каштан.

Растения неодинаково относятся к кислотности почвы. Так, при различной реакции среды в горизонтах почвы может вызвать неравномерное развитие корневой системы у клевера.

Растения, предпочитающие кислые почвы с небольшим значением рН =3,5—4,5, называют ацидофилами (вереск, белоус, щавелек малый и др.), растения же щелочных почв с рН =7,0 - 7,5 (мать-и-мачеха, горчица полевая и др.) относят к базифилам (базофилам), а растения почв с нейтральной реакцией — нейтрофилам (лисохвост луговой, овсяница луговая и др.).

Избыток солей в почвенном растворе оказывает отрицательное воздействие на растения. Многочисленными экспериментами установлено особенно сильное действие на растения хлоридного засорения почвы, тогда как сульфатное менее вредно. Меньшая токсичность сульфатного засоления почвы, в частности, связана с тем, что в отличие от иона Сl-1 ион SO4-2, в небольших количествах необходим для нормального минерального питания растений, и вреден только его избыток. Растения, приспособившиеся к произрастанию на почвах с высоким содержанием солей, называют галофитами.

В отличие от галофитов растения, произрастающие не на за ленных почвах, называют гликофитами. Галофиты имеют высокое осмотическое давление, позволяющее им использовать почвенные растворы, так как сосущая сила корней превосходит сосущую силу почвенного раствора. Некоторые галофиты выделяют излишки солей через листья или накапливают их в своем организме. Поэтому иногда их используют для получения соды и поташа. Типичными галофитами являются солерос европейский (Salicornia herbaceae), сарсазан шишковатый (Halocnemum strobilaceum) и др.

Особую группу представляют растения, адаптированные к сыпучим подвижным пескам, — псаммофиты. Растения сыпучих песков во всех климатических зонах имеют общие особенности морфологии и биологии, у них исторически выработались своеобразные приспособления. Так, древесные и кустарниковые псаммофиты при засыпании их песком образуют придаточные корни. На корнях развиваются придаточные почки и побеги, если растения обнажаются при выдувании песка (белый саксаул, кандым, песчаная акация и другие типичные пустынные растения). Некоторые псаммофиты спасаются от заноса песком быстрым ростом побегов, редукцией листьев, нередко увеличена летучесть и пружинистость плодов. Плоды передвигаются вместе с движущимся песком и не засыпаются им. Псаммофиты легко переносят засуху благодаря различным приспособлениям: чехлы на корнях, опробковение корней, сильное развитие боковых корней. Большинство псаммофитов безлистные или имеют четко выраженную ксероморфную листву. Это значительно сокращает транспирационную поверхность.

Сыпучие пески встречаются и во влажном климате, например, песчаные дюны по берегам северных морей, пески обсыхающего речного ложа по берегам крупных рек и т. д. Здесь растут типичные псаммофиты, такие, как волоснец песчаный, овсяница песчаная, ива-шелюга.

На увлажненных, преимущественно глинистых почвах обитают такие растения, как мать-и-мачеха, хвощ полевой, мята полевая.

Чрезвычайно своеобразны экологические условия для растений, произрастающих на торфе (торфяных болотах) — особой разновидности почвенного субстрата, образовавшегося в резуль­тате неполного распада растительных остатков в условиях по­вышенной влажности и затрудненного доступа воздуха. Растения, произрастающие на торфяных болотах, называют оксилофитами. Этим термином обозначают способность растений выносить высокую кислотность с сильным увлажнением и анаэробиозом. К оксилофитам относятся багульник (Ledum palustre), росянка (Drosera rotundifolia) и др.

Растения, обитающие на камнях, скалах, каменистых осыпях, в жизни которых преобладающую роль играют физические свойства субстрата, относятся к литофитам. К этой группе принадлежат, прежде всего, первые после микроорганизмов поселенцы на скальных поверхностях и разрушающихся горных породах: автотрофные водоросли (Nostos, Chlorella и др.), затем накипные лишайники, плотно прирастающие к субстрату и окрашивающие скалы в разные цвета (черный, желтый, красный и т. д.), и, наконец, листовые лишайники, выделяющие продукты метаболизма, способствующие разрушению горных пород и тем самым играющие существенную роль в длительном процессе почвообразования. Со временем на поверхности и особенно в трещинах камней накапливаются в виде слоя органические остатки, на которых поселяются мхи. Под моховым покровом образуется примитивный слой почвы,  которой поселяются литофиты из высших растений. Их называют растениями щелей, или хасмофитами. Хасмофитами являются виды рода камнеломка (Saxifraga), кустарники и древесные породы (можжевельник, сосна и др.). Они обладают своеобразной формой роста (искривленной, ползучей, карликовой и т. д.), связанной как с жесткими водным и тепловым режимами, так и с недостатком питательного субстракта на скалах.[7]

studfiles.net

Растения, обогащающие почву

Какая взаимосвязь наблюдается между растениями и почвой?

Существуют определенные виды растений, которые не нуждаются в почве, однако для большинства флоры наличие почвы все-таки обязательно. И чем большее количество полезных минеральных и органических веществ содержится в почве, тем более богатое снабжение получают растения. Можно сказать, что растения — индикаторы почвы: если они нормально произрастают, значит почва достаточно плодородна. Растительность почвы весьма разнообразна: например, растения глинистых почв отличаются от растений черноземов.

Полезный сервис: Покупаем пластмассу.

Как влияет структура почвы на ее характеристики, важные для растений?

Принято выделять три составляющих элемента грунта — твердые, жидкие и газообразные.

1) Твердые частицы.

Они составляют основу почвы. Происхождение твердых частиц идет от таких геологических образований как:

• горные породы и различные камни
• пески
• глина
• частицы пыли

Каждый элемент обладает собственными уникальными качествами. Например, через песок хорошо проходит влага, но плохо удерживается в нем. Если в почве преобладающим элементом являются крупные элементы, то такие почвы называются легкими (по механическому составу).

2) Жидкие элементы.

В первую очередь, это вода, но присутствуют и другие жидкости. За счет чего влага удерживается в почве? Благодаря молекулярному притяжению, влага удерживается в грунте, тем самым предоставляя растениям необходимые водные ресурсы.

3) Газообразные элементы.

Насыщение почвы влагой и воздухом имеют противоположную зависимость — чем больше содержится в грунте влаги, тем меньше газообразных элементов, и наоборот. Наиболее плодородными считаются почвы, в которых соотношение влаги и воздуха является оптимальным — это дает возможность полноценно снабжать растения необходимыми веществами.

Какие параметры почвы влияют на интенсивность обменных процессов между почвой и растениями?

Благодаря тому, что почва поглощает значительное количество разнообразных химических соединений, у нее появляется возможность снабжать ими растения. И чем выше у почвы эта поглотительная способность, тем лучше она справляется со своими функциями. Поглощение почвой химических элементов становится благодаря следующим факторам:

• механический
• физический
• химический
• физико-химический
• биологический

Полезный сервис: Где сдать Стеклотару в Красноярске.

1) Механический фактор.

Почва сочетает в себе качества одновременно «губки» и «решета» — она впитывает и фильтрует субстанции, которые в нее попадают.

2) Физический фактор.

Благодаря явлению адсорбции осуществляется увеличение концентрации твердых частиц ближе к поверхности почвы. Адсорбция может быть как положительная, так и отрицательная.

3) Химический фактор.

При контакте определенных химических элементов могут происходить реакции, результатом которых становится образование нерастворимых или сложно-растворимых соединений.

4) Физико-химический фактор.

Благодаря адсорбции части химических элементов около поверхности почвы, другая их часть способна вступать в реакции обмена с частицами почвы. Эти процессы обеспечивают почвенное плодородие и обуславливают возможность получения растениями питательных веществ.

5) Биологический фактор.

Большое количество самых разнообразных бактерий, грибов и прочих микроорганизмов в почве обеспечивают обменные процессы, в результате которых химические элементы преображаются либо мигрируют.

Растения, обогащающие почву своими остатками, тоже способствуют расширению спектра химического состава почвы.

Полезный сервис: Прием макулатуры в СПБ.

Как взаимодействуют между собой растения, почва и микроорганизмы?

Микроорганизмы, обитающие в почве, оказывают воздействие на питание растений и вступают в активный симбиоз с ними. Среди почвенных микроорганизмов принято выделять такие:

• грибы
• водоросли
• бактерии

Эти организмы обитают в пространстве, получившем название ризосфера. Ризосфера — достаточно небольшой почвенный слой, который контактирует с корневой системой растений и взаимодействует с выделениями корней, а также с микроорганизмами, обитающими в почве. Частицы растений и выделяющиеся из корней жидкости становятся питательной средой для микроорганизмов, которые, в свою очередь, снабжают растения необходимыми химическими элементами в достаточных количествах.

ecology-of.ru

Почвенная среда жизни организмов

Особенности почвенной среды. Хотя почва — рыхлый верхний слой земной поверхности, однако почвенную среду более плотное, чем наземно — воздушную и водную. Здесь не побежишь, не полетит, выплыв. В нем практически отсутствует солнечный свет и значительно меньше кислорода, чем в наземно — воздушной среде.

К основным факторам, которые делают почву средой обитания многих организмов, относятся; влажность, температура, воздух, заполняет полости между комочками почвы, наличие органических и неорганических веществ.

Организмы приспособились к движению и жизни в такой среде.

Жители почвы. Это только на первый взгляд кажется, что в почвенном среде мало организмов. На самом же деле их не меньше, чем в других средах. Здесь живет огромное количество бактерий (благодаря им сбываются процессы гниения), одноклеточных организмов, червей, насекомых и их личинок. Примерами крупнейших по размерам животных почвенной среды в Украине слепыш и крот. Слепыш — травоядное животное, может достигать размеров 20-35 см. Крит — хищник, питается в основном личинками мах и дождевыми червями. Размеры его тела вдвое меньше, чем в слепцы.

Вспомните, что называют почвой, из чего он состоит.

С помощью каких опытов можно обнаружить воду и воздух в составе почвы ?

Жители почвенной среды рыхлят почву, делают его проницаемым для влаги и воздуха. Первенство в этом деле, как вы узнали из предыдущей темы, принадлежит дождевым червям. Они разрыхляют, удобряют почву и улучшают поступления в него воздуха и воды.

В почве расположены корни растений, грибницы грибов. Бактерии превращают отмершие остатки организмов в гумус, или перегной. Этим они повышают плодородие почвы.

Приспособления организмов к жизни в почве. Бактерии и одноклеточные организмы настолько малы, что промежутков между комочками почвы, грунтовых щелей им вполне достаточно для перемещения. Удлиненное гибкое тело дождевого червя и личинки майского жука (рис. 161, а) позволяет продвигаться между частицами почвы. Некоторым другим жителям почвы помогают двигаться щетинки, коготки, волоски, находящихся на их теле. Для того, чтобы перемещаться в почве, кроты и слепцы (рис. 161, б, в) роют подземные ходы. В крота для этого передние конечности плоские с крепкими когтями, вывернуты наружу подобно двум лопастей. Ими животное ловко отвергает почву в стороны и за сутки может проложить ход длиной 30 и более метров. Тело его овальное, шерсть и шея короткие, голова конусообразная, ушей почти не заметно, глаза крошечные, поэтому зрение плохое. Слепыш роет грунт с помощью передних широких зубов. Это напоминает работу ковша экскаватора.

Как вы поняли на примере крота, у жителей почвенной среды плохой, а во многих совсем отсутствует, например в слепцы и дождевого червя.

Ориентироваться им помогают органы обоняния и осязания.

Для обитателей почвы важны и метелка, и температура почвы. Организмы почвенной среды приспособились к их изменениям. Например, в жару дождевые черви углубляются в почву на 1-1,5 м, где больше влаги и низкая температура.

Переувлажнения и пересыхания почвы одинаково губительным и для растений, и для животных. Однако человек может положительно повлиять на почвенную среду, если подкармливать и поливать посевы или насаждения, уничтожать сорняки и вредителей, осушать слишком увлажненную почву рис. 162).

Изучая состав и свойства почвы, мы отмечали такую его важную для растений свойство, как плодородие. Она поддерживается благодаря дождевым червям и бактериям, которые разлагают отмершие остатки организмов.

Станьте естествоиспытателями

Обратите внимание на название дождевых червей. Наверное, их — зря так назвали. После теплого ночного дождя присмотритесь к открытого участка почвы. На ней вы увидите многочисленные норки и бугорки земли — результат жизнедеятельности дождевых червей. Может так случиться, что видеть и самих червей. Среди ученых нет единого мнения о том, почему эти животные во время дождя довольно быстро перемещаются близко к поверхности почвы и оказываются на поверхности. А что думаете по этому поводу вы ?

Посчитайте норки и бугорки на одном квадратном метре участка, чтобы знать, сколько червей «потрудились» на ней.

копилка знаний

Почва как среда жизни давно и плодотворно исследуют ученые. В нашем государстве с этой целью в Харькове создан Институт почвоведения и агрохимии, которому присвоено имя выдающегося ученого, академика Алексея Никаноровича Соколовского (1884-1959). Он родился и получил высшее образование в Украине. Более 10 лет его научной деятельности связано с Украиной. Ученый осуществлял научные исследования почв, руководил лабораторией почвоведения, был директором Института, который ныне носит его имя.

moykonspekt.ru

Смотрите также

• 
  Комнатные экзотические растения
• 
  Почвенное питание растений
• 
  Ампельные растения это
• 
  Почвопокровные растения многолетники
• 
  Фото растения копытень
• 
  Экзотические комнатные растения
• 
  Растения в пустыне
• 
  Однолетние растения список
• 
  Условия жизни растений
• 
  Систематические категории растений
• 
  Защита сельскохозяйственных растений