Почвенная экосистема

Увеличение численности человечества приводит к бо­лее интенсивному землепользованию.

Объект исследования – почвенные экосистемы.

Предмет исследования – виды загрязнения почвенных экосистем.

Цель и задачи исследования: выявить пути решения проблем загрязнения почвенных экосистем.

Структура почвы

Почва — это особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе.Почва — это та среда, где взаимодействует большая часть элементов биосферы: вода, воздух, живые организмы. Почву можно определить как продукт выветривания, реорганизации и формирования верхних слоев земной коры под влиянием живых организмов, атмосферы и обменных процессов. Основатель науки о почве в России В. В. Докучаев говорил, что «почва есть функция от материнской породы, климата и организмов, помноженная на время». Он назвал почвы четвертым царством природы, наряду с минералами, животными и растениями.

Почва состоит из нескольких горизонтов (слоев с одинаковыми признаками), возникающих в результате сложного взаимодействия материнских горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности. Поверхностный горизонт состоит из остатков растительности, составляющих основу гумуса, избыток или недостаток которого определяет плодородие почвы.

Гумус — органическое вещество, наиболее устойчивое к разложению и поэтому сохраняющееся после того, как основной процесс разложения уже завершен. Постепенно гумус также минерализуется до неорганического вещества. Перемешивание гумуса с почвой придает ей структуру. Обогащенный гумусом слой называется пахотным, а нижележащий слой – подпахотным. Основные функции гумуса сводятся к серии сложных обменных процесссов, в которых участвуют не только азот, кислород, углерод и вода, но и различные минеральные соли, присутствующие в почве. Под гумусовым горизонтом располагается подпочвенный слой, соответствующий выщелоченной части почвы, и горизонт, отвечающий материнской породе.

Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. В твердой фазе преобладают минеральные образования и различные органические вещества, в том числе гумус, или перегной, а также почвенные коллоиды, имеющие органическое, минеральное или органоминеральное происхождение. Жидкую фазу почвы, или почвенный раствор, составляет вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями, а также газами. Газовую фазу почвы составляет «почвенный воздух», включающий газы, заполняющие свободные от водыпоры.

Важным компонентом почвы, способствующим изменению ее физико – химических свойств, является ее биомасса, включающая, кроме микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы, одноклеточные), еще и червей и членистоногих.

Из сказанного следует, что почва включает минеральные частицы, детрит, множество живых организмов, т. е почва — это сложная экосистема, обеспечивающая pocт растений. В. И. Вернадский называл почву биокосным веществом, подчеркивая тем самым большую роль живых организмов в ее создании и существовании. Почвы — это медленно возобновляемый ресурс. Процессы почвообразования протекают очень медленно, со скоростью от 0,5 до 2 см за 100 лет. Мощность почвы невелика: от 30 см в тундре до 160 см — в западных черноземах.

Одна из особенностей почвы — естественное плодородие— формируется очень длительное время, а уничтожение плодородия происходит всего за 5 — 10 лет. Из сказанного следует, что почва менее подвижна по сравнению с другими абиотическими составляющими биосферы.

Средний состав почвенных ингредиентов (в процентах)

  • 45% Минералы: минералы включают глину, песок, ил, гравий и камни. Эти минералы придают текстуру почве.
  • 25% Вода: количество воды варьируется в зависимости от удерживающей способности почвы и осадков.
  • 25% Воздуха: воздух и вода занимают поры почвы. Это важно для роста растений и выживания других живых организмов в почве.
  • 5% Органическое вещество гумуса: гумус состоит из мертвых растений и животных, а также миллиардов микроорганизмов.

Как образуется почва?

Почвенная экосистема

Почва — это результат взаимодействия многих факторов в течение длительного периода времени. Эти факторы — климат, живые организмы, ландшафтное положение и материнская порода.

1. Климат

Климат — главный фактор, определяющий состав почвы. Климат определяет, какие виды растений и животных могут существовать в данной экосистеме почвы. Климат влияет на температуру почвы, химическое выветривание и осадки. Теплый и влажный климат, например, в тропиках, ускоряет рост растений и производство органических веществ, по сравнению с холодным климатом, где рост идет медленно и осторожно. Дождь вызывает вымывание или осушение минералов, тем самым унося их глубоко в почву. Климатические условия, такие как дождь, замерзание и таяние, приводят к разрушению материала материнской породы.

2. Материнская порода

Материнская порода состоит из минералов, таких как вулканический пепел, выветрившиеся породы и отложения, которые осаждаются воздухом и водой, которые разрушаются, образуя почву. Этим и объясняется название «родитель», поскольку эти материалы порождают свое потомство — почву. Почва развивается быстро, если породы более проницаемы для воды, по сравнению с глинистыми породами.

3. Живые организмы

Когда листья, ветки, кора или плоды падают с растения, они превращаются в перегной в результате естественного разложения. Они разлагаются микроорганизмами, грибами, бактериями и дождевыми червями, которые выделяют азот и серу, которые могут использоваться растениями. Это делает почву богатой питательными веществами. Гумус и корни растений помогают удерживать частицы почвы вместе, предотвращая эрозию.

4. Ландшафтные позиции

От крутизны, формы и длины склонов зависит, как вода поступает в почву или выходит из нее. Если уклон слишком крутой, вода начинает стекать с почвы, размывая верхний слой гумуса и делая почву менее питательной для роста растений. На больших высотах почва может быть слишком сухой, а в более влажных местах может не быть надлежащего баланса почвенного кислорода, питательных веществ и воды.

5. Время

Время отвечает за формирование горизонта. Чем дольше почва подвергается действию упомянутых выше почвообразующих факторов, тем больше будет развитие и состав почвы. Почвам на крутых склонах и в ветреных районах требуется больше времени для формирования из-за непрерывной эрозии по сравнению с более старыми и физически стабильными территориями.

Слои почвы или почвенные горизонты

Если вы посмотрите на яму с грунтом, вы заметите различные слои грунта разного цвета и текстуры. Эти слои известны как почвенные горизонты. Эти разделения слоев называются профилем почвы. Эти слои можно определить по разнице в цвете, текстуре, толщине и структуре. Слои классифицируются заглавными буквами — A0, Ad, А1, А2, В и С. Вместе они называются главными горизонтами.

Почвенная экосистема

A0: лесная подстилка, в травянистых сообществах очёс. «Органогенный горизонт», сложенный из неразложившегося полностью опада.

Ad: дернина густо пронизан живыми корнями растений, если потянуть руками за стебли травянистых растений, то её слой отделяется от остальной части почвы.

А1: перегнойный, или гумусовый горизонт, образуется при накоплении остатков растений и животных и преобразовании их в гумус.

А2: известный как недра, это область, где накапливаются выщелоченные минералы. Обычно он плотный, светлый и с низким содержанием органических веществ.

В: субстрат, состоящий из дезинтегрированного материнского материала, с меньшим количеством глины и других отложений.

С: последний слой почвы — это коренная порода. Коренная порода — самый глубокий и твердый слой, и вообще не считается почвой!

Кто бы мог подумать, что в почве может быть столько слоев! Помогать растениям расти — важнейшая обязанность, поэтому вполне логично, что в «грязи» мира есть некоторые нюансы и сложности. Как и вино, почва требует времени, чтобы сформироваться и достичь своего пика. В конце концов, это нелегкая работа — буквально держать все вместе!

Биота почв и ее экологическая роль

Замечание 1

Мощность почв составляет от нескольких десятков сантиметров до первых метров. Областью наибольшей концентрации организмов является ее самый верхний слой. Продуценты в почвах представлены растениями (их подземными частями, непосредственно не участвующими в фотосинтезе и образовании органики, но нередко служащими для накопления ее запасов) и бактериями-хемосинтетиками.

Консументы в почвах весьма разнообразны. Большая их часть относится к детритной цепи питания, потребляя отмершую органику. Среди этой группы количественно преобладают дождевые черви – собирательное название для нескольких родов олигохет. Некоторые из них обитают в толще почвы, другие – преимущественно в подстилке. И те, и другие играют важную роль в переработке опада, перемешивании и вентиляции почвы, нередко на них приходится большая часть почвенной зоомассы, например, в оптимальных для обитания олигохет почвах их может насчитываться до 500 и более особей под 1 квадратным метром поверхности.

В почвах обитают и другие олигохеты – энхитреиды, а также многочисленные простейшие, нематоды, ракообразные (мокрицы), многоножки, насекомые. Некоторые из них питаются детритом, другие – подземными частями растений, третьи – в первую очередь некоторые многоножки и насекомые – хищники.

В почве могут находиться также представители позвоночных, однако полностью адаптированных к постоянному обитанию в слое земли видов немного – большинство проводят там лишь часть времени, причем питаются они на поверхности.

  • Среди амфибий к почвенным объектам относятся червяги,
  • среди рептилий – некоторые ящерицы и змеи,
  • среди млекопитающих к почвенной фауне можно отнести некоторых насекомоядных (кроты, в меньшей степени – землеройки), и грызунов (слепыши, цокоры, в меньшей степени – некоторые полевки). Они в почве не только проводят почти все время, но и питаются.

Замечание 2

Почва служит важным звеном в структуре круговоротов многих веществ. Здесь преобладает стадия распада сложных органических соединений до образования гумусовых веществ, их дальнейшая минерализация, накопление и возвращение в круговорот путем потребления корнями растений. Почва – место обитания многочисленных редуцентов, осуществляющих минерализацию органики.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий