adsby.ru → Росія

Грунт як середовище проживання рослин. Грунт як екологічний фактор і середовище проживання

Грунт - це живий організм, що складається з незліченних мікроскопічних живих істот. Число і різноманітність живих мікроорганізмів в грунті незмірно. В 1 м грунту містяться мільярди бактерій, грибків, водоростей та інших організмів, а крім того, безліч дощових черв'яків, мокриць, багатоніжок, равликів і інших ґрунтових організмів, які в результаті процесу обміну речовин переробляють відмерлі білкові організми і інші органічні залишки в поживні речовини, доступні для засвоєння рослинами. Завдяки їх діяльності в грунті з вихідного рослинного і білкового матеріалу утворюється гумус, з якого в результаті з'єднання з водою і киснем вивільняються поживні речовини для рослин. Пухка структура грунту також досягається багато в чому завдяки діяльності

ґрунтових організмів, які природним чином перемішують мінеральні та органічні речовини, виробляючи нову збагачену субстанцію. Це значно підвищує родючість грунту. Вивченням почвообитающих тварин займається спеціальна галузь науки - грунтова зоологія, сформувалася лише в нашому столітті. Після того як фахівці розробили методи обліку та фіксації тварин, що пов'язано зі значними технічними труднощами, очам зоологів постало ціле царство істот, різноманітних за будовою, способом життя і своїм значенням в природних процесах, що відбуваються в грунті. Про біологічне різноманіття тваринний світгрунту можна порівняти хіба що з кораловими рифами - класичний приклад найбільш багатих і різноманітних природних співтовариств на нашій планеті.

Серед них і великі безхребетні типу дощових черв'яків, і мікроорганізми, які неможливо побачити неозброєним оком. Крім дрібних розмірів (до 1 мм) більшість почвообитающих безхребетних тварин має і непомітну забарвлення покривів тіла, білуваті або сіру, тому розгледіти їх можна тільки після спеціальної обробки фіксаторами, під лупою або мікроскопом. Мікроорганізми складають основу тваринного населення грунту, біомаса якої досягає сотні центнерів на гектар. Якщо говорити про чисельність дощових черв'яків і інших великих безхребетних, то вона вимірюється десятками і сотнями на один квадратний метр, а чисельність дрібних і мікроскопічних організмів досягає мільйонів і мільярдів особин.

Наприклад, найпростіші і круглі черв'яки (нематоди) з розміром тіла до 0,01 мм по своїй фізіології - типово водні істоти, здатні дихати киснем, розчиненим у воді. Найдрібніші розміри дозволяють їм задовольнятися мікроскопічними крапельками вологи, що заповнює вузькі грунтові порожнини. Там черви пересуваються, знаходять їжу, розмножуються. При пересиханні грунту вони здатні тривалий час перебувати в неактивному стані, покриваючись зовні щільною запобіжної оболонкою з застигають виділень.

З грунтових організмів побільше можна назвати грунтових кліщів, ногохвосток, дрібних черв'ячків - найближчих родичів дощових черв'яків. Це вже справжні сухопутні тварини. Вони дихають атмосферним киснем, заселяють повітряні внутріпочвен-ні порожнини, кореневі ходи, нори більших безхребетних. Дрібні розміри, гнучке

Грунтові організми є життєво необхідною ланкою в замкнутому циклі обміну речовин. Завдяки їх життєдіяльності всі продукти органічного походження розкладаються, переробляються і набувають доступну для рослин мінеральну форму. Мінеральні речовини, розчинені у воді, надходять з грунту до коріння рослин, і цикл починається спочатку

тіло дозволяють їм використовувати навіть самі вузькі проміжки між грунтовими частинками і проникати в глибокі горизонти щільних суглинних грунтів. Наприклад, панцирні кліщі йдуть углиб на 1,5-2 м. Для цих дрібних грунтових мешканцівгрунт теж не щільна маса, а система ходів і порожнин, з'єднаних між собою. Тварини мешкають на їх стінках, як в печерах. Перезволоження грунту виявляється настільки ж несприятливим для її мешканців, як і пересихання. Добре помітні грунтові безхребетні з розмірами тіла більше 2 мм. Тут можна зустріти різноманітні групи черв'яків, наземних молюсків, ракоподібних (мокриці, бокоплави), павуків, сінокоси, лож-носкорпіонов, багатоніжок, мурашок, термітів, личинок (жуків, двокрилих і перетинчастокрилих комах), гусениць метеликів Дощові черв'яки і деякі личинки комах мають сильно розвинену мускулатуру. Скорочуючи м'язи, вони збільшують діаметр свого тіла і розсовують грунтові частинки. Черви заковтують землю, пропускають її через свій кишечник і просуваються при цьому вперед, як би "проїду" крізь ґрунт. Позаду вони залишають свої екскременти з продуктами обміну і слизом, рясно виділяється в порожнині кишечника. Цими слизовими грудочками черв'яки покривають поверхню ходу, зміцнюючи його стінки, тому такі ходи довго зберігаються в грунті.

А личинки комах мають особливі освіти на кінцівках, голові, іноді на спині, якими вони діють, як лопатою. Наприклад, у медведок передні ноги перетворені в сильні знаряддя копання - вони розширені, з зазубреними краями. Ці скребки здатні рихлити навіть дуже сухий грунт. У личинок ж

хрущів, що риють ходи на значну глибину, знаряддям розпушування служать верхні щелепи, які мають вигляд трикутних пірамідок з зубчастої вершиною і з потужними гребенями з боків. Личинка вдаряє цими щелепами в грунтовий грудочку, розбиває його на дрібні частинки і підгортає їх під себе. інші великі мешканці грунтуживуть в уже наявних порожнинах. Вони відрізняються, як правило, дуже гнучким тонким тіломі можуть проникати в дуже вузькі і звивисті ходи. риє, тварин має велике значення для грунту. Система ходів покращує її аерацію, що сприяє зростанню коренів і розвитку аеробних мікробів-альних процесів, пов'язаних з гуміфікацією і мінералізацією органічного матеріалу. Недарма Чарльз Дарвін писав, що задовго до того, як людина винайшла плуг, дощові черв'яки навчилися правильно і добре обробляти землю. Він присвятив їм спеціальну книгу "Освіта грунтового шару дощовими черв'яками і спостереження над способом життя останніх".

Основна роль ґрунтових організмів полягає в здатності швидко переробляти рослинні залишки, гній, побутові відходи, перетворюючи їх в високоякісне природне органічне добриво біогумус. У багатьох країнах, у тому числі і в нашій, черв'яків навчилися розводити на спеціальних фермах для отримання органічних добрив. Оцінити внесок невидимих трудівників грунту вуюрмірованіі її структури допоможуть наступні приклади. Так, мурахи, що будують грунтові гнізда, викидають на поверхню з глибоких шарів грунту понад тонну землі на 1 га. За 8-10 років вони переробляють практично весь заселений ними горизонт. А пустельні мокриці піднімають з глибини 50- 80 см на поверхню грунт, збагачену елементами мінерального живлення рослин. Там, де знаходяться колонії цих мокриць, рослинність більш висока і густа. Дощові ж черв'яки здатні переробляти в рік до 110 т землі на 1 га.

Пересуваючись в землі і харчуючись відмерлими рослинними залишками, тварини перемішують органічні і мінеральні частинки грунту. Затягуючи наземний опад в глибокі шари, вони тим самим покращують аерацію цих шарів, сприяють активізації мікро-біальних процесів, що призводить до збагачення грунту гумусом і поживними речовинами. Саме тварини своєю діяльністю створюють гумусовий горизонт і грунтову структуру.

Роль дощових черв'яків у біологічного життя грунту

Дощові черв'яки розпушують ґрунт, проникаючи на відміну від інших грунтових організмів, здатних проживати лише в одному грунтовому шарі, в різні шари грунту. Через пророблені хробаками отвори до коріння рослин проникають повітря і вода.

Дощові черв'яки сприяють збагаченню грунту киснем, що запобігає процеси гниття органічного матеріалу

: Дощові черв'яки поглинають органічні залишки, разом з якими в травний тракт потрапляють мінерали, крупиці глини, ґрунтові водорості, бактерії, мікроорганізми. Там цей різнорідний матеріал перемішується і переробляється, завдяки обмінним процесам, доповнюється виділеннями кишкової мікрофлори хробака, набуваючи новий стан, і потім у вигляді посліду потрапляє в грунт. Це якісно поліпшує склад грунту і надає їй склеєну грудкувату структуру.

Людина навчилася обробляти грунт, удобрювати її і отримувати високі врожаї. Замінює чи це діяльність ґрунтових організмів? В якійсь мірі так. Але при інтенсивному землекористуванні сучасними методами, при перевантаженні грунту хімікатами (мінеральні добрива, пестициди, стимулятори росту), при частих порушеннях її поверхневого шару і ущільнення його сільськогосподарськими машинами виникають глибокі порушення природних процесів, які ведуть до поступової деградації грунту, зниження її родючості. Завищені кількості мінеральних добрив отруюють землю і вбивають її біологічне життя. Химобработки знищують в грунті не тільки шкідників, але і корисних тварин. Для відновлення цього збитку потрібні роки. Сьогодні, в період екологізації нашого мислення, варто задуматися і над тим, якими критеріями оцінювати збитки, завдані врожаю. До сих пір було прийнято вважати тільки втрати від шкідників. Але давайте ж порахуємо і втрати, завдані самому грунті від загибелі почвообразователей.

Для збереження грунту, цього унікального природного ресурсуЗемлі, здатного до самовідтворення свого родючості, необхідно перш за все зберегти її тваринний світ. Грунтові організми, почвообразователі роблять те, що поки не може робити людина зі своєю потужною технікою. Вони потребують стабільної середовищі. Їм необхідні кисень в системі пророблених ходів і запас органічних залишків, притулку і ходи, що не порушуються людиною. Розумне ведення господарства, щадні методи обробки грунту і максимальний відмова від хімічних засобів захисту рослин означають створення умов для збереження живого БІОМИР грунту - застави її родючості.

Живильні речовини в складі грунту

Всі необхідні для життя компоненти рослини можуть отримувати з грунту тільки в мінеральній формі. Живильні речовини, якими багаті органічна маса, гумус і органічні добрива можуть бути засвоєні рослинами тільки після завершення процесу розкладання органічних сполук або їх мінералізації.

Наявність в грунті достатньої кількості поживних речовин є одним з головних чинників успішного розвитку рослин. Свою надземну частину, кореневу систему, квіти, плоди та насіння рослини будують з органічних речовин: Жирів, білків, вуглеводів, кислот та інших речовин, що виробляються зеленої листової масою рослин. Для синтезу органічних речовин рослинам необхідні десять головних елементів, які називаються біогенними. Біогенні хімічні елементи постійно входять до складу організмів і виконують певні біологічні функції, що забезпечують життєздатність організмів. До біогенних макроелементів відносяться вуглець (С), кальцій (Са), залізо (Fe), водень (Н), калій (К), магній (Mg), азот (N), кисень (О), фосфор (Р), сірка (S). Частина цих елементів рослина отримує з повітря, наприклад кисень і вуглець, водень отримує при розкладанні води в процесі фотосінте-

Процес обміну поживних речовин

Живильні елементи грають найважливішу роль в циклічному процесі обміну речовин, забезпечуючи життєдіяльність рослин. Вода розчиняє поживні речовини і мікроелементи, створюючи грунтовий розчин, який засвоюється корінням рослин Сонячна енергія сприяє перетворенню поживних речовин в результаті процесу фотосинтезу, який, в свою чергу, залежить від присутності в тканинах рослин ряду мікроелементів, що беруть участь в утворенні забарвленого речовини хлорофілу

за, інші елементи надходять рослині виключно з грунту у вигляді розчинених у воді сполук, так званого ґрунтового розчину. Якщо в грунті спостерігається серйозний недолік будь-якого з елементів, рослина слабшає і розвивається тільки до певної стадії, поки не вичерпає свій внутрішній біологічний запас даного елемента, існуючий в тканинах рослини. Після цієї стадії рослина може загинути. Крім біогенних макроелементів для розвитку рослини необхідні мікроелементи, що містяться зазвичай в дуже невеликій кількості, але тим не менше грають важливу роль в процесах обміну. До мікроелементів слід віднести: алюміній (А1), бор (В), кобальт(З), мідь (Сі), марганець (Мп), молібден Мо), натрій (Na), кремній (Si), цинк (Zn). Hei -залишок або надлишок мікроелементів призводить допорушення обміну речовин, що тягне

за собою відставання в рості і розвитку рослини, зниження врожайності і інші наслідки. Деякі з перерахованих мікроелементів не є життєво необхідними і часто виділяються дослідниками в групу так званих " корисних елементів". Тим не менш їх наявність потрібно для повноцінного розвитку рослини. Всі компоненти повинні бути присутнім в харчуванні рослини в збалансованому вигляді, так як відсутність хоча б одного з головних елементів, як-то азоту, фосфору, калію або кальцію, неминуче тягне за собою недостатність або неможливість засвоєння рослиною інших трьох елементів, а також інших поживних речовин. Саме тому наявність всіх елементів так важливо для повноцінного засвоєння рослиною всього живильного комплексу.

Здатність рослин засвоювати поживні речовини з довкіллявизначається якістю і обсягом кореневої системи. Рослини засвоюють поживні речовини протягом всієї вегетації, але нерівномірно. Потреба рослин в поживних речовинах змінюється в різні періоди розвитку. У період інтенсивного росту рослини особливо потребують азоті, під час цвітіння і плодоношення зростає потреба в фосфорі і калії. Засвоєні живильні речовини вибірково закріплюються в різних органах рослин.

Земля - єдина з планет має грунт (едасфера, педосфера) - особливу, верхню оболонку суші. Ця оболонка сформувалась в історично доступний для огляду час - вона ровесниця сухопутної життя на планеті. Вперше на питання про походження ґрунту відповів М.В. Ломоносов ( "Про шарах землі"): "... грунт сталася від согнітія тварин і рослинних тел ... довготою часу ...". А великий російський вчений Вас. Вас. Докучаєв (1899: 16) вперше назвав грунт самостійним природним тілом і довів, що грунт є "... таке ж самостійне естественноисторическое тіло, як будь-яка рослина, будь-яка тварина, будь мінерал ... воно є результат, функція сукупної, взаємної діяльності клімату даної місцевості, її рослинних і тваринних організмів, рельєфу і віку країни ..., нарешті, підґрунтя, тобто грунтових материнських гірських порід. ... Всі ці агенти-почвообразователі, по суті, абсолютно рівнозначні величини і беруть рівноправну участь в утворенні нормальної грунту ... ".

І вже сучасний відомий вчений ґрунтознавець Н.А. Качинський ( "Грунт, її властивості і життя", 1975) дає наступне визначення ґрунту: "Під грунтом треба розуміти всі поверхневі шари гірських порід, перероблені і змінені спільним впливом клімату (світло, тепло, повітря, вода), рослинних і тваринних організмів" .

Основними структурними елементами ґрунту є: мінеральна основа, органічна речовина, повітря і вода.

Мінеральна основа (скелет)(50-60% всієї грунту) - це неорганічне речовина, що утворилася в результаті підстильної гірської (материнської, почвообразующей) породи в результаті її вивітрювання. Розміри скелетних часток: від валунів і каменів до найдрібніших піщинок і мулистих частинок. Фізико-хімічні властивості ґрунтів обумовлені в основному складом грунтоутворюючих порід.

Від співвідношення в грунті глини і піску, розмірів фрагментів, залежать проникність і пористість грунту, що забезпечують циркуляцію, як води, так і повітря. У помірному кліматі ідеально, якщо грунт утворена рівними кількостями глини і піску, тобто представляє суглинок. В цьому випадку грунтів не загрожує ні перезволоження, що не пересихання. І те й інше однаково згубно як для рослин, так для і тварин.

органічна речовина- до 10% грунту, утворюється з відмерлої біомаси (рослинна маса - опад листя, гілок і коренів, валежной стовбури, ганчір'я трави, організми загиблих тварин), подрібненої і переробленої в грунтовий гумус мікроорганізмами і певними групами тварин і рослин. Простіші елементи, що утворилися в результаті розкладання органіки, знову засвоюються рослинами і залучаються до біологічний кругообіг.

повітря(15-25%) в грунті міститься в порожнинах - порах, між органічними та мінеральними частинками. При відсутності (важкі глинисті грунти) або заповненні пір водою (під час підтоплень, танення мерзлоти) в грунті погіршується аерація і складаються анаеробні умови. В таких умовах гальмуються фізіологічні процеси організмів, які споживають кисень - аеробів, розкладання органіки йде повільно. Поступово накопичуючись, вони утворюють торф. Великі запаси торфу характерні для боліт, заболочених лісів, тундрових спільнот. Торфонакопления є особливо актуальним в північних регіонах, де холодність і перезволоження грунтів взаимообусловливают і доповнюють один одного.

вода(25-30%) в грунті представлена 4 типами: гравітаційної, гигроскопической (пов'язаної), капілярної і парообразной.

гравітаційна- рухома вода, займають широкі проміжки між частинками грунту, просочується вниз під власною вагою до рівня грунтових вод. Легко засвоюється рослинами.

Гігроскопічна, або пов'язана- адсорбируется навколо колоїдних частинок (глина, кварц) грунту і утримується у вигляді тонкої плівки за рахунок водневих зв'язків. Звільняється від них при високій температурі (102-105 ° С). Рослинам вона недоступна, не випаровується. У глинистих ґрунтах такої води до 15%, в піщаних - 5%.

капілярна- утримується навколо грунтових частинок силою поверхневого натягу. За вузьким порам і каналах - капілярах, піднімається від рівня грунтових вод або розходиться від порожнин з гравітаційної водою. Краще утримується глинистими грунтами, легко випаровується. Рослини легко поглинають її.

пароподібна- займає всі вільні від води пори. Випаровується в першу чергу.

Здійснюється постійний обмін поверхневих ґрунтових і ґрунтових вод, як ланка загального кругообіг води в природі, який змінює швидкість і напрямок в залежності від сезону року і погодних умов.

Будова ґрунтового профілю

Будова грунтів неоднорідне як по горизонталі, так і по вертикалі. Горизонтальна неоднорідність грунтів відображає неоднорідність розміщення почвообразующих порід, положення в рельєфі, особливості клімату і узгоджується з розподілом по території рослинного покриву. Для кожної такої неоднорідності (типу грунтів) характерна своя вертикальна неоднорідність, або грунтовий профіль, що формується в результаті вертикальної міграції води, органічних і мінеральних речовин. Профіль цього являє собою сукупність шарів, або горизонтів. Всі процеси грунтоутворення протікають в профілі з обов'язковим урахуванням його розчленування на обрії.

Незалежно від типу грунту в її профілі виділяють три основних горизонту, що розрізняються за морфологічними і хімічними властивостями між собою і між аналогічними горизонтами в інших грунтах:

1. Перегнійно-акумулятивний горизонт А.У ньому накопичується і перетворюється органічна речовина. Після перетворення частина елементів з цього горизонту виноситься з водою в нижні.

Цей горизонт найбільш складний і важливий з усього грунтового профілю за своєю біологічною ролі. Він складається з лісової підстилки - А0, утвореної наземним опадом (відмерла органіка слабкому ступені розкладання на поверхні грунту). За складом і потужності підстилки можна судити про екологічні функції рослинного співтовариства, його походження, стадії розвитку. Нижче підстилки розташовується Темна гумусовий горизонт - А1, утворений подрібненими, різного ступеня розкладання залишками рослинної маси і маси тварин. У деструкції залишків беруть участь хребетні тварини (фітофаги, сапрофаги, копрофаги, хижаки, некрофаги). У міру подрібнення органічні частки надходять у наступний нижній горизонт - елювіальний (А2). У ньому відбувається хімічне розкладання гумусу на прості елементи.

2. Іллювіальний, або горизонт вмиванія В. У ньому осідають і перетворюються в грунтові розчини сполуки, винесені з горизонту А. Це гумінові кислоти і їх солі, що вступають в реакцію з корою вивітрювання і засвоювані корінням рослин.

3. Материнська (подстилающая) порода (кора вивітрювання), або горизонт С.З цього горизонту - теж після перетворення - мінеральні речовини переходять в грунт.

Екологічні групи ґрунтових організмів

Виходячи зі ступеня рухливості і розмірів, вся ґрунтова фауна згрупована в наступні три екологічні групи:

Мікробіотіп, або мікробіота(Не плутати з ендеміком Примор'я - рослиною мікробіотою перекрестнопарной!): Організми, що представляють проміжну ланку між рослинними і тваринними організмами (бактерії, зелені і синьо-зелені водорості, гриби, найпростіші одноклітинні). Це водні організми, але дрібніше мешкають у воді. Живуть в порах грунту, заповнених водою - мікроводоемах. Основна ланка детритной харчового ланцюга. Можуть висихати, а з відновленням достатньої вологості знову оживають.

Мезобіотіп, або мезобіота- сукупність дрібних, легко витягується з грунту рухомих комах (нематоди, кліщі (Oribatei), дрібні личинки, ногохвостки (Collembola) і ін. Дуже численні - до мільйонів особин на 1м2. Харчуються детритом, бактеріями. Користуються природними порожнинами в грунті, самі не риють собі ходів. При зниженні вологості йдуть углиб. Пристосування від висихання: захисні лусочки, суцільний товстий панцир. "Паводки" мезобіота перечікує в бульбашках грунтового повітря.

Макробіотіп, або макробіота- великі комахи, дощові черв'яки, рухливі членистоногі, що живуть між підстилкою і грунтом, інші тварини, аж до риють ссавців (кроти, землерийки). Переважають дощові черв'яки (до 300 шт / м2).

Кожному типу грунтів і кожному горизонту відповідає свій комплекс живих організмів, що беруть участь в утилізації органіки - едафон. Найбільш численним і складним складом живих організмів мають верхні - органогенні шари-горизонти (рис. 4). У иллювиальном мешкають тільки бактерії (серобактерии, азотфіксуючі), що не потребують кисні.

За ступенем зв'язку з місцем існування в едафон виділяються три групи:

Геобіонти- постійні мешканці грунту (дощові черв'яки (Lymbricidae), багато первічнобеськрилиє комахи (Apterigota)), з ссавців кроти, слепиши.

геофіли- тварини, у яких частина циклу розвитку проходить в іншому середовищі, а частина - в грунті. Це більшість літаючих комах (саранові, жуки, комарі-долгоножки, капустянки, багато метеликів). Одні в грунті проходять фазу личинки, інші - фазу лялечки.

ГЕОКС- тварини, іноді відвідують грунт як укриття або притулку. До них відносяться всі ссавці, що живуть в норах, багато комах (таргани (Blattodea), Клопи (Hemiptera), деякі види жуків).

Особлива група - псаммофіти і Псаммофіли(Мармурові хрущі, мурашині леви); адаптовані до сипучих пісках в пустелях. Пристосування до життя в рухомий, сухий середовищі у рослин (саксаул, піщана акація, костриця піщана і ін.): Додаткові корені, сплячі бруньки на коренях. Перші починають рости при засипанні піском, другі при здуванні піску. Від занесення піском рятуються швидким зростанням, редукцією листя. Плодам властива летючість, пружинистість. Від посухи оберігають піщані чохли на коренях, обкоркування кори, сильно розвинені коріння. Пристосування до життя в рухомий, сухий середовищі у тварин (вказані вище, де розглядався теплової і вологий режими): мінують піски - розсовують їх тілом. У риють тварин лапи-лижі - з наростами, з волосяним покровом.

Грунт - проміжна середовище між водою ( температурний режим, Низький вміст кисню, насиченість водяними парами, наявність води і солей в ній) і повітрям (повітряні порожнини, різкі зміни вологості і температури у верхніх шарах). Для багатьох членистоногих грунт був середовищем, через яку вони змогли перейти від водного до наземного способу життя.

Основними показниками властивостей ґрунту, що відображають можливість її бути середовищем існування для живих організмів, є гідротермічний режим і аерація. Або вологість, температура і структура грунту. Всі три показника тісно пов'язані між собою. З підвищенням вологості підвищується теплопровідність і погіршується аерація грунтів. Чим вище температура, тим сильніше йде випаровування. Безпосередньо з цими показниками пов'язані поняття фізичної і фізіологічної сухості грунтів.

Фізична сухість звичайна місце при атмосферних засухах, в зв'язку з різким скороченням надходження води через тривалу відсутність опадів.

У Примор'ї такі періоди характерні для пізньої весни і особливо сильно виражені на схилах південних експозицій. Причому при однаковому положенні в рельєфі і інших подібних умовах зростання, чим краще розвинений рослинний покрив, тим швидше настає стан фізичної сухості.

Фізіологічна сухість - більш складне явище, воно обумовлено несприятливими умовами середовища. Полягає в фізіологічної недоступності води при достатньому, і навіть надмірному її кількості в грунті. Як правило, фізіологічно недоступною стає вода при низьких температурах, високих засоленості або кислотності ґрунтів, наявності токсичних речовин, нестачі кисню. Одночасно недоступними стають і розчинні у воді елементи живлення: фосфор, сірка, кальцій, калій і ін.

Через холодності грунтів, і зумовленими нею перезволоженням і високою кислотністю, фізіологічно недоступні Кореневласні рослинам великі запасиводи і мінеральних солей в багатьох екосистемах тундри і северотаежних лісів. Цим пояснюється сильне пригнічення в них вищих рослині широке поширення лишайників і мохів, особливо сфагнових.

Одним з важливих пристосувань до суворих умов в едасфере є мікорізного харчування. Практично всі дерева мають зв'язок з грибами-мікорізообразователей. Кожному виду дерева відповідає свій мікорізообразующій вид гриба. За рахунок мікоризи збільшується активна поверхня кореневих систем, а виділення гриба корінням вищих рослин легко засвоюються.

Як сказав В.В. Докучаєв "... Грунтові зони є і зонами природничоісторичними: тут очевидна тісний зв'язок клімату, грунту, тварин і рослинних організмів ...". Це добре видно на прикладі ґрунтового покривув лісових районах на півночі і півдні Далекого Сходу

Характерною особливістю грунтів Далекого Сходу, що формуються в умовах мусонного, тобто дуже вологого клімату, є сильне вимивання елементів з елювіальний горизонту. Але в північних і південних районах регіону цей процес неоднаковий через різну теплообеспеченности середовища існування. Грунтоутворення на Крайній Півночі відбувається в умовах короткого періоду вегетації (не більше 120 днів), і повсюдного поширення вічної мерзлоти. Недолік тепла, часто супроводжується перезволоженням ґрунтів, низькою хімічною активністю вивітрювання грунтоутворюючих порід і уповільненим розкладанням органіки. Життєдіяльність грунтових мікроорганізмів сильно пригнічена, а засвоєння поживних елементів корінням рослин - загальмоване. В результаті північні ценози відрізняються низькою продуктивністю - запаси деревини в основних типах модринових рідколісся не перевищують 150 м2 / га. При цьому накопичення відмерлої органіки превалює над її розкладанням, внаслідок чого формуються потужні торф'янисті і гумусові горизонти, в профілі високий вміст гумусу. Так, в північних лиственничниках потужність лісової підстилки досягає 10-12 см, а запаси недиференційованої маси в грунті - до 53% від загального запасу біомаси насадження. Одночасно йде винос елементів за межі профілю, а при близькому заляганні мерзлоти вони акумулюються в иллювиальном горизонті. У почвообразовании, як у всіх холодних областях північної півкулі, Провідний процес - подзолообразовательного. Зональними ґрунтами на північному узбережжі Охотського моря є Al-Fe-гумусові підзоли, в континентальних районах - подбури. У всіх районах Північного Сходу звичайні торфові грунти з багаторічною мерзлотою в профілі. Для зональних грунтів характерна різка диференціація горизонтів за кольором.

У південних районах клімат має риси, подібні з кліматом вологих субтропіків. Провідними факторами грунтоутворення в Примор'ї на тлі високої вологості повітря служать тимчасово-надлишкове (пульсуюче) зволоження і тривалий (200 дн), дуже теплий вегетаційний період. Ними обумовлюється прискорення делювіальних процесів (вивітрювання первинних мінералів) і дуже швидке розкладання відмерлої органіки на прості хімічні елементи. Останні не виносяться за межі системи, а перехоплюються рослинами і грунтової фауною. У змішаних широколистяних лісах на півдні Примор'я за літо "переробляється" до 70% річного опаду, а потужність підстилки не перевищує 1,5-3 см. Між горизонтами грунтового профілю зональних бурих грунтів кордону виражені слабо.

При достатній кількості тепла головну роль в грунтоутворенні грає гідрологічний режим. Всі ландшафти Приморського краю відомий далекосхідний учений-грунтознавець Г.І. Іванов розділив на ландшафти швидкого, слабо стриманого і утрудненого водообміну.

У ландшафтах швидкого водообміну провідним є буроземообразовательний процес. Ґрунти цих ландшафтів, вони ж і зональні - бурі лісові під хвойно-широколистяними і широколистяними лісами і буро-тайгові - під хвойними, відрізняються дуже високою продуктивністю. Так, запаси деревостанів в чернопіхтово-широколистяних лісах, що займають нижні і середні частинах північних схилів на слабоскелетних суглинках досягають 1000 м 3 / га. Бурі грунти відрізняються слабо вираженою диференціацією генетичного профілю.

У ландшафтах слабо стриманого водообміну буроземообразованіе супроводжується оподзоліванія. У профілі грунтів, крім гумусового і іллювіального горизонтів, виділяється освітлений елювіальний і з'являються ознаки диференціації профілю. Їм притаманні слабокислая реакція середовища і високий вміст гумусу у верхній частині профілю. Продуктивність цих грунтів менше - запаси деревостанів на них знижуються до 500 м3 / га.

У ландшафтах утрудненого водообміну через систематичне сильного перезволоження в грунтах створюються анаеробні умови, розвиваються процеси оглеения і оторфованності гумусового шару, Для них найбільш типові буро-тайгові глеево-опідзолені, торфяністо- і торф'яно-глейові грунту під ялицево-ялиновими лісами, буро- тайгові торф'янисті і торф'яно-опідзолені - під лиственничниками. Через слабку аерації знижуються біологічна активність, збільшується потужність органогенних горизонтів. Профіль різко розмежований на гумусовий, елювіальний і іллювіальний горизонти.

Оскільки кожному типу грунтів, кожної грунтової зоні властиві свої особливості, то і організми відрізняються вибірковістю по відношенню до цих умов. По зовнішності рослинного покриву можна судити про вологості, кислотності, теплозабезпечення, засоленості, складі материнської породи і інших характеристиках грунтового покриву.

Не тільки флора і структура рослинності, а й фауна, за винятком мікро- і мезофауни, специфічна для різних грунтів. Наприклад, близько 20 видів жуків - галофили, живуть тільки в грунтах з підвищеною солоністю. Навіть дощові черв'яки найбільшої чисельності досягають у вологих, теплих, з потужним органогенних шаром грунтах.

Грунт (едафічної фактор) є другою життєвим середовищем нашої планети, яка сформувалася в результаті тривалого перетворення поверхневих шарів літосфери під впливом гідросфери, атмосфери живих і мертвих організмів. Зараз вона виконує ряд глобальних функцій, нехтування якими веде до екологічної кризи.

Грунт є середовищем існування безлічі живих організмів, виконуючи своєрідну інформаційну та санітарну роль. Вона також є своєрідним регулятором взаємодії геологічного і біологічного кругообігів речовин в біосфері, забезпечуючи взаємодія рослин, мікроорганізмів і тварин. Завдяки «родючості», вона є основою існування людства і його соціальної еволюції.

Як середовище проживання, грунт являє складну систему, в якій тверді частинки оточені повітрям і водою. Це, на думку М.С. Гілярова, дає підставу припускати, що вона стала тією середовищем, через яку спочатку водні мешканці змогли перейти до наземного способу життя. Тверду частину утворюють в основному мінеральні компоненти (розміри частинок до 3 мм), співвідношення яких визначає механічний склад, структуру, пористість, повітро-і водопроникність, а також повітряний, водний і температурний режим. Крім цих неживих компонентів в грунті розташовуються коріння рослин, мешкає багато великих і «міріади» дрібних і найдрібніших тварин. В круговороті речовин в грунті, рослини виконують роль продуцентів, що утворюють органічну речовину. Тварини виробляють механічне та біохімічне руйнування його (фітофаги, хижаки, сапрофагі, капрофагі). Мікроорганізми синтезують і розкладають грунтовий гумус. Всю сукупність живуть в грунті організмів називають едафон. З цієї причини В. І. Вернадський відніс грунт до особливих біокосні тілам природи, тим самим підкреслюючи насиченість її життям і нерозривний зв'язок її неорганічних компонентів з живими.

Разом з тим, грунт далеко не однорідна, що найрізкіше проявляється в її вертикальному розчленуванні на обрії (А, В, С) і більш дробові шари. Різноманіття материнських порід і різноманітність умов призвели до формування більш 100 генетичних типів грунтів, з яких на території Росії найважливішими є чорноземи, каштанові, підзолисті, сірі лісові, заплавні, кожен з яких відрізняється структурою, змістом гумусу, температурним режимом, вологістю і рядом інших показників . Зазначена неоднорідність грунту призводить до того, що для різних організміввона виступає, як різна середу. За ступенем зв'язку з середовищем грунтові організми об'єднують в такі екологічні групи:

Геобіонти, постійно мешкають в грунті;

Геофіли, у яких лише частина циклу розвитку протікає в грунті;

ГЕОКС, які іноді ховаються в грунті.

З урахуванням ролі тварин в почвообразовательних процесах і їх розмірів, мешканців ґрунту ділять на:

Мікрофауну - основна ланка детритной ланцюга харчування (2-5 - 10-15 мкм);

Мезофауни - членистоногі і грунтові нематоди (до 2-3 мм);

Макрофауни і мегафауну - великі види.

Крім постійних мешканців грунту, іноді виділяють особливі групи мешканців нір, Псаммофіли (населяють сипучі піски), галофили (мешканців засолених грунтів) і деяких інших.

Рослини по відношенню до грунту ділять на:

Еутрофи - заселяють родючі грунти;

Оліготрофи - мешканці малородючих ґрунтів;

Мезотроф - рослини з проміжними ознаками.

Ряд груп виділяють по відношенню до змісту деяких елементів (нітрофіти, кальцефіти і т.д.), іонів (Ацидофіли, базіфіли, нітрофіли) або ґрунтів (петрофіти, псамофіти, галофіти).

Кінець роботи -

Ця тема належить розділу:

Курс лекцій з ЕКОЛОГІЇ

Федеральне державне бюджетне ... освітня установа ... вищої професійної освіти ...

Якщо Вам потрібно додатковий матеріал на цю тему, або Ви не знайшли те, що шукали, рекомендуємо скористатися пошуком по нашій базі робіт:

Що будемо робити з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним ля Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Всі теми даного розділу:

Тема 1. Історія, предмет, структура і завдання екології.
Мета: Ознайомитися з основними етапами становлення і розвитку екології, її структурою та завданнями. 1.1. Історія екології. 1.1.1.Формірованіе природно-історично

Формування природно-історичних уявлень в стародавньому світі, середньовіччя і 16-18 століттях.
Термін «екологія» (від грецького слова «oicos» - будинок, житло і «logos» - наука, вчення; в буквальному сенсі - наука про местообитании) запропонував відомий німецький натураліст

Розвиток екологічного спрямування в 19 столітті.
Відмінною особливістю першої половини 19 століття стало усвідомлення біль шінства натуралістів провідну роль середовища в існуванні органічного го світу, що найбільш чітко сформ

Розвиток екології в першій половині 20 століття.
Важливою подією початку 20 століття з'явилося офіційне визнання «Екології» і її розподіл на еутекологію і сінекологію (111 Міжнародний ботанічний конгрес: Брюссель, 1910р.). В це

Розвиток екології в другій половині 20-початку 21 століть.
З середини 20 століття розвиток екології характеризується: - значним розширенням масштабів екологічних досліджень в багатьох країнах (обсяг інформації подвоюється кожні

Предмет і структура екології.
Виключне різноманітність живих організмів нашої планети (описано близько 7 млн. Видів, загальна кількість оцінюється в 80-100 млн.) І різні рівні організації життя (до 10-12) визна

Найважливіші завдання екології.
Найважливішими завданнями, що стоять перед сучасною екологією є вивчення: - екологічних механізмів адаптації організмів до навколишнього середовища; - механізмів регуляторної

Екологія в системі наук.
Як уже зазначалося, екологія відноситься до фундаментальних біологічних наук, що вивчають взаємовідносини організмів між собою і навколишнім середовищем. Однак, оскільки деякі аспекти цих відноси

Методи екологічних досліджень.
Спільність об'єктів досліджень екології та інших наук передбачає використання в екологічних дослідженнях методів і понять, що застосовуються в фізіології, морфології, хімії, географії, геології, ч

Екологічна пластичність видів; її мінливість в онтогенезі і за минулими сезонами року.
Будь-який організм в процесі життєдіяльності зазнає впливу безлічі екологічних факторів. У будь-якому випадку ефект (або відповідна реакція) залежить від їх кількості

Закономірності спільної дії факторів.
Будь-який організм одночасно зазнає впливу великої кількості факторів, кожен з яких може діяти як: -огранічітель, що визначає можливість існування

Навколишнє середовище людини.
Навколишнє людинисередовище включає елементи неживої природи, потім живу природу, А також безліч факторів, пов'язаних з життям і діяльністю самої людини. Людина по різному

Біосфера як специфічна геосфера Землі. Структура біосфери.
Земля є третьою за рахунком планетою в системі маленької за величиною (діаметр близько 1,5 млн. Км) і середньої по яскравості зірки Сонця, що входить до складу гігантської Галактичної зоряної

Найважливіші компоненти біосфери, закономірності їх взаємодії.
Біосфера складається з декількох компонентів: - живої речовини - сукупності всіх живих організмів; -біогенного речовини, тобто всіх форм речовини, створюваного і переробної

Ознаки, функції та властивості живих систем.
Всі живі системи мають такими основними ознаками: - Єдність хімічного складу. В живих організмах 98% хімічного складу припадає на 6 елементів (м

Біосфера як арена життя
До складу біосфери по В.І. Вернадському входить вся водна, верхня частина твердої і нижня частина повітряної оболонки. Ще недавно верхню межу біосфери проводили на висоті 15-20 км,

Біосфера як цілісна система
Три складові частини біосфери - гідро-, літо- і атмосфера, тісно пов'язані і разом утворюють єдину саморегулюючу екосистему, що забезпечує глобальний кругообіг речовин через с

Тема 4. Середовища життя і адаптації до них організмів.
Мета: ознайомитися зі специфікою середовищ життя і найважливішими особливостями адаптації до них організмів різних екологічних груп. 4. Середовища життя 4.1

Загальна характеристи.
Водне середовище є тим середовищем, де виникла і більше 3 млдр. років розвивається життя. Вона зіграла важливу роль в геологічній історії Землі і зараз визначає її найважливіші параметр

Специфіка водного середовища як арени життя.
Значна протяжність гідросфери та специфіка фізичного стану води визначають багато її властивості, що відрізняють від інших середовищ. Це - велика щільність, значні перепади тиску, слабка

Специфіка адаптацій і екологічні групи гідробіонтів.
Різноманітність умов водного середовища визначило численність адаптацій гідробіонтів. Разом з тим, водні організми в цілому мають меншу екологічною пластичністю, ніж наземні, так як водн

Забруднення поверхневих і підземних вод.
Необхідною умовою збереження якості води є захист її від забруднення. Забруднення води - це привнесення або утворення в ній фізичних, хімічних і біологічних комп

Контроль і нормування забруднень води.
Контроль якості води здійснюється шляхом аналізу проб, кількість яких (не рідше одного разу на місяць) і місце відбору (зазвичай в радіусі 1 км від водозабору) визначаються з урахуванням гідрологічних

Ґрунти, їх склад і властивості
Грунт за визначенням В. В. Докучаєва це зовнішній шар гірських порід, змінений під впливом води, повітря і різних організмів Будь-яку грунт можна розглядати як гетероге

Земельні ресурси.
Особлива властивість грунтового покриву - його родючість, надає грунтам характер найважливішого виробничого ресурсу в сфері сільського господарства, Хоча земля виконує функції просторового базису

Забруднення грунтів.
Однією з причин деградації грунтового покриву є його забруднення. Основними і найбільш небезпечними забруднювачами грунтів є пестициди, нітрати, нітрити, важкі метали, нафт

Охорона грунтів і земельних ресурсів.
Під охороною грунтів розуміють комплекс заходів щодо збереження цілісності ґрунтового покриву та його родючості. Вона включає наступне: - Заборона і обмеження використання цінних земель

Охорона надр.
Під надрами розуміють верхню частину земної кори, В межах якої видобуваються корисні копалини. Відповідно до закону «Про надра (1995) і« Про охорону навколишнього середовища »(2002), про

Наземно - повітряне середовище.
4.3.1. Загальна характеристиканаземно-повітряного середовища. 4.3.2. Сонячне випромінювання і його роль і в житті наземних організмів. 4.3.3. Вплив температури на живі організми. 4

Вплив температури на життєдіяльність організмів.
В процесі евлюціі кожен вид пристосувався до існування в умовах певного діапазону температур і при певному температурному режимі. Це обумовлено тим, що обмінні реакції є

Специфіка теплообміну рослин і тварин.
Добові та сезонні коливання температури, масштаби яких зростають з віддаленням від екватора, привели до формування рядаадаптацій, які здійснюються: - активним пут

Адаптації наземних рослин і тварин до водного режиму.
Нормальне функціонування рослин можливо лише при достатньому забезпеченні їх водою. Нижчі рослини вологу поглинають всією поверхнею, мохи - ризоидами, а вищі рослини - корінням (і деяким

Спільна дія температури і вологості.
Будь-який організм в природі одночасно відчуває вплив багатьох факторів, причому провідними в багатьох їх сукупностях часто є температура і вологість. Їх поєднання певною мірою визна

Забруднення атмосфери і основні методи очищення вибрасіть від домішок.
По своєму хімічним складом атмосферне повітряявляє собою суміш газів. Розрізняють постійні, змінні і випадкові складові частини повітря. До постійних компонентів атмосферного повітря

Живі організми як середовище життя.
Багато гетеротрофні організми все життя або частину свого життєвого циклу мешкають в інших істот. Явище ендобіоза, або використання одними організмами інших як середовищ

Ритми зовнішнього середовища і їх причини.
Середовище, що оточує нас і інші живі організми постійно змінюється і зміни ці багато в чому циклічні. Циклічність більшості процесів є одним з фундаментальних властивостей всієї живої природ

Добові і циркадні ритми.
Періодична зміна освітленості Землі, яке викликається її обертанням навколо своєї осі призвело до формування добової ритміки, виявленої у самих різних організмів - від одноклет

Місячні і припливно-відливних ритми.
Крім добових і циркадних відома періодичність рівна місячному місяцю, причому як у наземних, так водних організмів. Так до строго певній фазі Місяця приурочено роїння некотор

Сезонні, цірканние і багаторічні ритми.
Багатьом живим організмам властиві також сезонні (або річні) і багаторічні цикли. В основі сезонних змінлежить головним чином кліматична сезонність, під впливом якої в процес

Сигнальна роль факторів середовища.
Наступ чергового етапу річного циклу у живих організмів зазвичай відбувається на тлі змін як зовнішніх, так і внутрішніх факторів. Однак ця періодичність часто залежить

Система життєвих форм Е.Вармінга і К.Раункіера.
Поняття «про життєву формі» як сукупності пристосувальних ознак, стосовно рослинам вперше ввів в 1884г. один з основоположників екології рослин датський ботанік Е.Вармінг, хоча, до

Система життєвих форм рослин І.Г.Серебрякова. Деревні і напівдеревні рослини.
Однією з найбільш визнаних є класифікація життєвих форм, розроблена І.Г.Серебряковим (1964). За його визначенням життєва форма - це своєрідний загальний вигляд (габітус

Система життєвих форм рослин І.Г.Серебрякова. Трави.
Велику і різноманітну групу включає Відділ В - наземні трав'янисті рослинисеред яких виділяють: Тип полікарпічні або неодноразово плодонося

Життєві форми хребетних тварин.
Вони також різноманітні, як і у рослин. Найбільш прийнятою у зооекологов є класифікація, запропонована Д.Н. Кашкарова (1945) і частково уточнена наступними зоологами. Однак, ця систе

Життєві форми комах.
Багатством життєвих форм відрізняються і комахи. За В.В.Яхонтову (1969) серед них виділяють такі основні групи життєвих форм: - геобіонти - мешканці грунту, - епігеобіонти

Тема 9. Біотичні відносини
Мета: Ознайомитись з основними формами внутрішньо- і міжвидових відносин і їх значенням у житті різних організмів. 9.1. Поняття біотичні чинники, біоти

Поняття біотичні чинники, біотична среда, їх значення в житті організмів. Основні типи відносин.
Будь-який організм, будь то рослина чи тварина, існує не ізольовано, а в постійному оточенні в взаємодії з іншими особинами свого або іншого видів. Зв'язок цей є н

Прямі взаємодії між рослинами.
Вони проявляються в механічному і фізіологічному взаємодії. Прикладами механічного взаємодії є: - пошкодження сосни і ялини в змішаному лісі від охлестиващего дії беріз

Непрямі трансабіотіческіе взаємини між рослинами.
Непрямі трансабіотіческіе взаємини між рослинами проявляються в зміні середовища (средообразующее вплив) і конкуренції. Найбільш широко поширеним і найбільш універсальним типом в

Непрямі трансбіотіческіе взаємини між рослинами.
Як зазначалося, у вітчизняній літературі найбільшим визнанням користується класифікація фітогенні факторів, запропонована В.Н. Сукачова (1964), в якій крім прямих механічних і фізіологічний

Гомотіпіческіе зоогенние чинники.
До цього типу відносять явища «груповий ефект», «масовий ефект» і внутрішньовидову конкуренцію. Термін «груповий ефект» (по Гроссе, 1944) позначає зміни, пов'язані з об'єднаю

Гетеротіпіческіе реакції
Вони проявляються в таких формах: - міжвидовий конкуренції, під якою розуміють активний пошук декількома видами одних і тих же харчових ресурсів і середовища проживання, поск

Тема 9. Людина в екосфері.
Мета: Ознайомити з відносинами людини і навколишнього середовища на різних етапах розвитку цивілізації. 9.1. Динаміка народонаселення. 9.2. екологічно

Динаміка народонаселення і антропогенного впливу на біосферу.
Наша планета сформувалася 4,5-5,2 млрд. Років тому. Життя на ній зародилася приблизно 4 млрд. Років тому. В результаті подальшої взаємодії живої і неживої природи первоначаль

Екологічні кризи в історії людства.
Людина з самого початку свого становлення впливав на навколишнє середовище. Разом з тим, на початковому етапі його історії цей вплив був подібний до впливу будь-якого іншого виду тварини. зростання чи

Основні типи забруднення навколишнього середовища.
Однією з умов стійкого існування біосфери є відносна сталість становлять її компонентів. Поява в ній нових об'єктів, спричинених господарською діяльністю людини, обоз

Радіоактивне забруднення навколишнього середовища
Радіоактивне забруднення викликається дією іонізуючого випромінювання (радіаційне) і перевищенням природного рівня вмісту радіоактивних речовин в навколишнє середовище, возника

Вплив електромагнітних полів та захист від їх впливу.
Наша планета має електромагнітне поле, в умовах якого виникло життя і протікала її багатовікова еволюція. Воно під дією сонячного випромінювання, процесів, що відбуваються в м

Шумове забруднення навколишнього середовища і методи захисту від його впливу.
В основі виникнення вібрації і шуму лежать механічні коливання пружних тіл, що передаються у вигляді хвиль. Людське вухо сприймає коливання від 15-17,0 до 20000 Гц; більш низькі звуки називаю

Вплив природних і соціальних факторів на здоров'я населення.
Вивчення змін в стані здоров'я населення припускають використання багатофакторного аналізу. Природні чинники в цій системі ділять на: -

Регламентація впливу на навколишнє середовище.
У комплексі заходів, які забезпечують підтримку якості окружвющей середовища, важлива роль відводиться регламентації антропогенних впливів. Серед напрямків, які обмежують їх

Поняття екологічний моніторинг. Форми моніторингу.
До усвідомлення необхідності координації зусиль зі збирання, зберігання та переробки даних про стан навколишнього середовища світове співтовариство прийшло в кінці 1960-х років, а незабаром на Стокгольмській конференц

Системи і служби екологічного моніторингу.
На території всієї Європи функції органу з міжнародного моніторингу навколишнього середовища виконує Європейське агентство з навколишнього середовища (ЄАНС). Воно здійснює збір і оцінку дано

Форми і функції екологічного контролю.
Функцією екологічного контролю є перевірка виконання вимог екологіческтго законодавства і дотримання нормативів (відповідно до ФЗ №7 від 10.01.2002 р «Про охорону

Тема 10. Екологічна безпека.
Мета: Ознайомитися з факторами, джерелами екологічної небезпеки та системою заходів щодо забезпечення екологічної безпеки. 10 .1. Фактори, джерелом

Забезпечення екологічної безпеки Росії
Забезпечення екологічної безпеки полягає в охороні життя здоров'я і умов життєдіяльності людини, в захисті суспільства і навколишнього середовища від загроз, що виникають в результ

Міжнародне співробітництво у вирішенні екологічних проблем.
Наявність загального зв'язку і взаємозалежності між компонентами біосфери і неможливість вирішення глобальних екологічних проблемокремими країнами визначає необхідність міжнар

Властивості грунту, як екологічного фактора (едафіческіе фактори).

Грунт являє собою сукупність високодисперсних частинок, завдяки чому атмосферні опади проникають в її глибину і утримуються там в капілярних системах. Самі частинки утримують на поверхні різні іони, гази, пари води. У верхніх шарах грунту концентруються необхідні для живлення рослин елементи: азот, калій, кальцій, фосфор і ін. Грунтові розчини різних речовинможуть бути кислими, нейтральними і лужними. У грунтовому повітрі спостерігається підвищений вміст діоксиду вуглецю, вуглеводнів і водяної пари. У грунті також можуть міститися токсичні для організмів хімічні речовини.

Життєдіяльність організмів в грунті зумовлює її біологічні особливості. Так, коренева маса рослин в процесі росту, відмирання і розкладання розпушує грунт, створюючи певну структурність її, і забезпечує умови для життя інших організмів. Риючі тварини перемішують ґрунтову масу, а після смерті стають джерелом органічної речовини для мікроорганізмів. Грунтові організми забезпечують постійний кругообіг речовин і міграцію енергії, а разом з кліматичними факторами - щорічні циклічні зміни в грунті, специфічні для різних широт. Істотну роль, у формуванні грунту та її властивостей відіграє рельєф місцевості.

Фізико-хімічні та механічні властивостігрунту в сукупності визначають її екологічний режим, основними показниками якого є гидротермічні фактори і аерація. Так, добре увлаженной грунт легко прогрівається і повільно остигає. Добові коливання температури грунту досягають глибини до 1 м. Пористість грунту забезпечує циркуляцію води і аерацію її. Аерація погіршується зі збільшенням вологості і температури грунту. З глибиною в грунті збільшується змісту діоксиду вуглецю. Зазначені фактори є одними з причин вертикальної міграції організмів в грунті.

Комплекс температури, вологості і аерації грунту обумовлює її гидротермический режим і робить вирішальний вплив на існування грунтових мешканців.

Роль грунту в життєдіяльності живих організмів.

Завдяки вищепереліченим властивостям, грунт забезпечує живуть в ній організмів водопостачання та мінеральне живлення. Нестача води в грунті пригнічує грунтові організми. Сухість грунту прийнято поділяти на фізичну і фізіологічну: фізична - при атмосферної посухи; фізіологічна виникає в результаті фізіологічно недоступною фізично наявної води. Так, вода деяких боліт, незважаючи на її велику кількість, недоступна для рослин через високу кислотність і інших чинників. Фізіологічно сухими є і сильно засолених грунту.

Разом з водою коренева система рослин подає в них і мінеральні речовини, що в сукупності з участю ґрунтових мікроорганізмів являє собою складний біохімічний процес.

Важливу роль в зростанні і розвитку рослин грають органічні речовини грунту, що складаються з продуктів гуміфікації (аеробне розкладання рослинних і тваринних останків). Утворений при цьому перегній (гумус) є основним джерелом мінеральних сполук і енергії і обумовлює родючість і структурність грунту. Гумус служить також джерелом активних фізіологічних сполук (вітаміни, органічні кислоти та ін.). Головним енергетичним матеріалом ґрунту є органічна речовина коренів, від кількості якого залежить чисельність і видове різноманіття грунтових мешканців.

Великий внесок у забезпечення кругообігу речовин в грунті вносять грунтові тварини, які перемішують і структурують її.

Грунтові мікроорганізми, рослини і тварини відіграють виключно важливу роль в почвообразовательних процесах.

Грунтові мешканці умовно діляться на три екологічні групи:

- мікробіота - основна складова харчового ланцюга, що є проміжною ланкою між рослинними залишками і грунтовими тваринами (зелені і синьо-зелені водорості, бактерії, гриби і ін.);

- мезобіота - дрібні личинки комах, кліщі та ін. Вони дуже численні - до 1 · 10 6 особин на 1 м 2 ґрунту;

- макробіота - великі комахи, черви й ін. Чисельність їх в грунті досягає 300 особин на 1 м 2. Організми цієї групи відіграють позитивну роль в перемішуванні грунту.

Засоленість ґрунту.

У зонах з малою кількістю опадів через недостатнє промивання грунтів дощами превалює висхідний струм води з виносом з глибин солей, шкідливих для більшості ґрунтових організмів. За цією ознакою грунту діляться на солонці(Солі розташовані в глибоких шарах) і солончаки(Постійне і сильне зволоження верхніх шарів солоними водами).

едафіческіе(Грунтові) чинники грають важливу роль в поширенні по Землі рослин і тварин.

Грунт як, середовище проживання живих організмів, утворилася в результаті впливу на гірську (материнську) породу повітря, атмосферних опадів, сонячного тепла, життєдіяльності живих організмів, а також мертвого органічної речовини. Це наймолодша середовище життя на Землі. З моменту виникнення грунт відіграє важливу роль в еволюції органічного світу.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Тюменського державного УНІВЕРСИТЕТ

ЕКОЛОГО-ГЕОГРАФІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ФІЗИЧНОЇ ГЕОГРАФІЇ І країнознавства

грунт як екологічний факторі середовище проживання

виконала: студентка 722 групи

Рахімова Н. Р.

Тюмень - 2003

1. Введення

2. Грунт як екологічний фактор

2.1. Загальна характеристика грунтової середовища

2.2. Механічний склад грунтів

2.3. Хімічна активність грунтів

2.3.1. Ступінь кислотності грунту

2.3.4. засолення грунтів

2.4. Органічне речовина грунту

2.5. Вологість і аерація

3. Грунт як сполучна ланка

4. Грунт як середовище проживання

4.1. Екологічні групи ґрунтових організмів

4.2. Ставлення рослин до ґрунту

4.3. Роль едафічних факторів у розподілі рослин і тварин

5. Висновок

6. Використана література

1. Вступ

Грунт-основа природи суші. Можна до безкінечності дивуватися самому факту, що наша планета Земля єдина з відомих планет, яка має дивовижну родючу плівку - грунт. Як сталася грунт? На це питання вперше відповів великий російський вчений-енциклопедист М. В. Ломоносов в 1763 році в своєму знаменитому трактаті «Про шарах землі». Грунт, писав він, не первозданна матерія, а сталася вона «від согнітія тварин і рослинних тел довготою часу». В. В. Докучаєв (1846-1903) в класичних роботах про грунтах Росії вперше став розглядати грунт як динамічну, а не інертну середу. Він довів, що грунт - не мертвий організм, а живий, населений численними організмами, вона складна за своїм складом. Їм було виявлено п'ять головних почвообразующих факторів, до яких відносяться клімат, материнська порода (геологічна основа), топографія (рельєф), живі організми і час.

Грунт - особливе природне утворення, що володіє рядом властивостей, властивій живій і неживій природі; складається з генетично пов'язаних горизонтів (утворюють грунтовий профіль), що виникають в результаті перетворень поверхневих шарів літосфери під спільним впливом води, повітря і організмів; характеризується родючістю.

2. Грунт як екологічний фактор

2.1. Загальна характеристика грунтового середовища

Дуже складні хімічні, фізичні, фізико-хімічні та біологічні процеси протікають в поверхневому шарі гірських порід на шляху їх перетворення в грунт. Н. А. Качинський у своїй книзі «Грунт, її властивості і життя» (1975) дає наступне визначення ґрунту: «Під грунтом треба розуміти всі поверхневі шари гірських порід, перероблені і змінені спільним впливом клімату (світло, тепло, повітря, вода) , рослинних і тваринних організмів, а на окультурених територіях і діяльністю людини, здатні давати врожай. Та мінеральна порода, на якій грунт утворилася і яка як би народила грунт, називається материнською породою ».

За Г. Добровольському (1979), «грунтом слід називати поверхневий шар земної кулі, Що володіє родючістю, що характеризується органо-мінеральним складом і спеціальним, тільки йому властивим профільним типом будови. Грунт виникла і розвивається в результаті сукупного впливу на гірські породи води, повітря, сонячної енергії, рослинних і тваринних організмів. Властивості грунту відображають місцеві особливості природних умов ». Таким чином, властивості грунту в своїй сукупності створюють певний екологічний режим її, основними показниками якого служать гидротермічні фактори і аерація.

До складу ґрунту входять чотири важливих структурних компонента: мінеральна основа (зазвичай 50 - 60% загального складу грунту), органічна речовина (до 10%), повітря (15 - 25%) і вода (25 - 35%).

мінеральна основа (Мінеральний скелет) грунту - це неорганічний компонент, який утворився з материнської породи в результаті її вивітрювання. Мінеральні фрагменти, що утворюють речовину грунтового скелета, різні - від валунів і каменів до піщаних крупинок і найдрібніших частинок глини. Структурний матеріал зазвичай довільно розділяють на невеликий грунт (частки менше 2 мм) і більші фрагменти. Частинки менше 1 мкм в діаметрі називають колоїдними. Механічні і хімічні властивості грунту в основному визначаються тими речовинами, які відносяться до дрібного грунту.

структура грунту визначається відносним вмістом в ній піску і глини.

Ідеальна грунт повинна містити приблизно рівні кількості глини і піску з частинками проміжних розмірів. В цьому випадку утворюється пориста, крупитчатая структура, і грунт називається суглинками . Вони володіють перевагами двох крайніх типів ґрунтів і не мають їх недоліків. Середньо- і дрібноструктурні грунту (глини, суглинки, алеврити) зазвичай більш придатні для росту рослин завдяки вмісту в достатній кількості поживних речовин і здатності утримувати воду.

У грунті, як правило, виділяють три основних горизонту, що розрізняються за морфологічними і хімічними властивостями:

1. Верхній перегнійно-акумулятивний горизонт (А),в якому накопичується і перетворюється органічна речовина і з якого промивними водами частина з'єднань виноситься вниз.

2. Горизонт вимивання,або іллювіальний (В),де осідають і перетворюються вимиті зверху речовини.

3. Материнську породу,або горизонт (С),матеріал якої перетворюється в грунт. У межах кожного горизонту виділяють більш дробові шари, також сильно розрізняються за властивостями.

2.2. Механічний склад грунтів

Мінливість в просторі і в часі чинників грунтоутворення, а отже, і процесів, що відбувалися в грунті в минулому і відбуваються в сьогоденні, обумовлює велику різноманітність їх в природі. Структура грунту визначається відносним вмістом в ній піску і глини. Існує 11 основних класів грунту:

3. Піскуваті суглинок

4. Піскуваті алеврит

5. Пилуватих суглинок

6. Піскуваті важкий суглинок

7. Суглинок

8. Важкий пилуватий суглинок

9. Піскуваті глина

10. алеврітістие глина

Кожному типу грунтів відповідають певні типи рослинних угруповань. Так, соснові бори, як правило, ростуть на легких піщаних ґрунтах, а смерекові ліси віддають перевагу більш важкі і багаті поживними речовинами суглинні грунту.

Особливу групу представляють рослини, адаптовані до сипучим рухомим пісках, - псаммофіти. Рослини сипучих пісків у всіх кліматичних зонахмають загальні особливості морфології та біології. Сипучі піски зустрічаються і у вологому кліматі, наприклад, піщані дюни по берегах північних морів, піски обсихати річкового ложа по берегах великих річок і т. Д. Тут ростуть типові псаммофіти, такі, як волоснец піщаний, костриця піщана, верба-шелюга. На зволожених, переважно глинистих ґрунтах живуть такі рослини, як мати-й-мачуха, хвощ польовий, м'ята польова та ін.

2.3. Хімічна активність грунтів

Хімізм почвчастічно визначається мінеральним скелетом, частково органічною речовиною. Велика частина мінеральних компонентів представлена в грунті кристалічними структурами - стійкими продуктами вивітрювання материнської породи. Песо і алеврит складаються головним чином з кварцу (SiO2), званого також кремнеземом. Кремнезем служить джерелом силікат-іонів (SiO44 ") які зазвичай з'єднуються з катіонами особливо з катіонами алюмінію (А13 +) і заліза (Fe3 +, Fe2 +) і утворюють електронейтральні кристали. Силікати є переважаючими грунтовими мінералами.

Велику роль в утриманні води і поживних речовин відіграє особливо численна і важлива група мулистих мінералів. Більшість їх зустрічається у вигляді дрібних плоских кристалів, часто шестикутної форми, що утворюють у воді колоїдну суспензію. У зв'язку з дуже малими розмірами годину грунтові колоїди мають величезну сумарну поверхню - на 1 см3 грунту близько 6 тис. М2, або більше половини гектара; Цим пояснюється їх велика здатність до фізичної адсорбції - поглинання і утримання води, розчинених у ній поживних речовин на своїй поверхні. Фізична адсорбція визначає поглинальну здатність грунту . Дана частина грунту (колоїди і найтонші частки мулу) отримала назву грунтового яка поглинає комплексу .

Для грунту характерна биогенная акумуляція хімічних елементів під впливом рослинності, яка не доступний в корі вивітрювання. Рухливість ряду елементів фосфору, калію, кремнію та ін. В процесах вивітрювання і біогенної акумуляції різна.

2.3.1. Ступінь кислотності ґрунтів

Хімізм ґрунтового розчину є для ґрунтових організмів екологічним фактором першорядної важливості. Так, на ріст рослин значно впливає реакція ґрунтового розчину (рН), пов'язана з вмістом в грунті кислот (вугільної кислоти, фульвокислот в глеево-підзолистих грунтах) або лугів (сода в солонцях), яка сильно залежить і від складу іонів, що входять в грунтовий поглинаючий комплекс. Велика кількість іонів водню або алюмінію викликає кислу реакцію, іонів натрію - лужну. Високою кислотністю відрізняються підзолисті і болотні грунти, лужністю - солонці. Чорноземи мають реакцію, близьку до нейтральної.

Рослини неоднаково ставляться до кислотності грунту. Так, при різної реакціїсередовище в горизонтах грунту може викликати нерівномірний розвиток кореневої системи у конюшини. Рослини, які віддають перевагу кислі грунти, з невеликим значенням pH 3,5-4,5, називають Ацидофіли (Верес, Білоус, щавелек малий і ін.), Рослини ж лужних грунтів pH 7,0-7,5 (мати-й-мачуха, гірчиця польова та ін.) Відносяться до базіфіламі (базофілам), а рослини грунтів з нейтральною реакцією - нейтрофилам (лисохвіст луговий, костриця лучна і ін.)

Різні види рослин неоднаково відносяться до змісту доступного азоту в ґрунті. Рослини, особливо вимогливі до підвищеного вмісту азоту в грунті, називають нітрофіламі. (Наприклад, грицики, глуха кропива біла, кропива дводомна, лобода біла та ін.)

Зазвичай вони поселяються там, де є додаткові джерела органічних відходів, а отже, і азотного живлення. До нітрофілам відносяться багато зонтичні, що поселяються на узліссях лісу. У масі нітрофіли поселяються там, де грунт постійно збагачується азотом, і через експерименти тварин. Наприклад, на пасовищах, в місцях скупчення гною, плямами розростаються нітрофільние трави (кропива, щириця та ін.)

Запаси поживних речовин у ґрунтах у багато разів перевищують потреба в них рослин. Однак більша частина з них представлена недоступними для рослин з'єднаннями. Валовий зміст живильних речовин в орному шарі різних ґрунтів неоднаково.

Зміст фосфору (Р2О5) у багатьох грунтах складає 0,03-0,25%. Близько половини його знаходиться в мінеральній формі, а половина - у формі органічних сполук. У слабко окультурених торф'яних ґрунтах на фосфор в органічній формі приходиться до 70%. Деяка кількість його міститься в поглиненому грунтовими колоїдами стані. Значна частина мінеральних форм фосфору в кислих підзолистих грунтах і червоноземах знаходиться у важкодоступних для рослин фосфатах заліза і алюмінію. У нейтральних грунтах, наприклад в чорноземах, мінеральний фосфор представлений більш доступними для рослин фосфатами кальцію і магнію.

На частку калію (К2О) у грунті приходиться 0,6-3% маси ґрунту. Більше калію міститься в глинистих і суглинних грунтах, а в грунтах легкого механічного складу (піщаних і супіщаних) його значно менше. Кількість обмінного калію в орному шарі складає, кг / га: у підзолистих грунтах - 150-300, чорноземах - 400-900, сероземах - 600-1500. На відміну від азоту і фосфору калій не утворить у рослинах міцні органічні комплекси. Тому кількість його в органічній речовині грунту незначно.

Кальцію (СаО) у ґрунтах близько 0,2-2% і більш від їхньої маси. Він представлений силікатами, карбонатами, гіпсом, фосфатами та іншими сполуками. Частина кальцію знаходиться в поглиненому стані. Найбільш багаті обмінним кальцієм чорноземи (близько 40 мекв). Найменша кількість його зустрічається в підзолистих грунтах (5-8 мекв), що пов'язано з їх кислотністю. Вапнуванням не тільки зміщається реакція ґрунту, але і поліпшується живлення рослин кальцієм.

Кальцій - найважливіший елемент, як входить в число необхідних для мінерального живлення рослин, але і є важливою складовою частиною грунту. Рослини карбонатних грунтів, що містять більше 3% карбонатів і вскипающих з поверхні, називають, кальціефіламі (зозулині черевички). З дерев кальціефільни модрина сибірська, бук, ясен. Рослини, що уникають грунтів з великим вмістом вапна, називають кальцефобамі. Це сфагнові мохи, болотні вересові. Серед деревних порід - береза бородавчаста, каштан.

Близько 90-95% магнію в грунті входить до складу різних мінералів, головним чином силікатів і алюмосилікатів, що важко розчиняються у воді, тому що міститься в них магній не може бути безпосередньо використаний рослинами. Близько 5-10% магнію знаходиться в поглиненому (обмінному) стані. Обмінний магній. Як і обмінний калій, відіграє найважливішу роль в харчуванні рослин, поповнюючи кількість магнію в ґрунтовому розчині в міру споживання його рослинами. Незначна частина магнію в грунті зустрічається у формі органічних речовин, після розкладання яких він стає доступним для рослин.

Найбільш багаті магнієм чорноземи, каштанові грунти і сіроземи. Менше магнію в піщаних, супіщаних і деяких торф'яних ґрунтах.

Вміст сірки (SO3) коливається від 0,1 до 0,5% маси ґрунту. Сірка в грунті представлена органічними сполуками(80-90%), де вона знаходиться у відновленій формі, і мінеральними з'єднаннями з кальцієм, залізом, калієм, натрієм (10-20), що є джерелом харчування рослин. Процес окислення сірки, що входить до складу гумусу і органічних залишків, відбувається під впливом аеробних бактерій (сульфофікація).

У більшості грунтів кількість сірки досить для рослин, однак у малогумусних підзолистих піщаних грунтах її небагато, тому сульфатні форми добрив тут більш ефективні, ніж хлоридні. Сірку в ґрунт вносять також з органічними добривами, із простим суперфосфатом.

Залізо в грунті знаходиться у формі фероалюмосилікатів, окису і закису заліза і їх гідратів. Недолік заліза для рослин найчастіше проявляється на карбонатних або сильно вапнованих грунтах, де воно знаходиться у важкодоступному стані.

2 .3.4. засолення грунтів

Для грунтового живлення рослин виключно важливий сольовий режим грунту, що характеризується вмістом і доступністю в грунтовому розчині солей елементів, необхідних для життєдіяльності рослин (азоту, калію, фосфору, кальцію, сірки, заліза та ін.). Такі елементи, як залізо, алюміній, зазвичай містяться в грунті в достатній кількості для живлення рослин, інші - азот, фосфор, калій - споживаються рослинами в невеликих дозах, часто виявляються в недоліку. Для нормального перебігу багатьох фізіологічних процесів рослини істотне значення має забезпеченість грунту мікроелементами - міддю, бором, марганцем, цинком і іншими. 25% всіх грунтів нашої планети в тій чи іншій мірі засолено. Надлишок солей в грунтовому розчині токсичний для більшості рослин. Найбільш шкідливі легкорозчинні солі, без праці проникають в цитоплазму: NaCl, MgCl2, CaCl2. Менш токсичні важкорозчинні солі: CaSO4, MgSO4, CaCO3.

серед різних типівзасолених грунтів основні - солончаки і солонці, що мають неоднаковий сольовий і водний режими.

Солончаки - це грунту, постійно і сильно зволожені солоними водами аж до поверхні, наприклад, навколо гірко-солоних озер. Концентрація солей в грунтовому розчині досягає декількох десятків відсотків. Іони натрію знаходяться не тільки в розчині, а й насичують колоїди грунтового яка поглинає комплексу. Влітку з поверхні солончаки висихають, покриваючись скоринкою солей. Солонці з поверхні не засолені, верхній шар вилужений, неструктурний. Нижні горизонти ущільнені і насичені іонами натрію, при висиханні розтріскуються на стовпи, брили і т. Д. Водний режим характеризується різкими змінами: навесні через водонепроникності часто спостерігається поверхневе застаивание вологи, влітку - сильне пересихання. Є ряд проміжних типів грунтів: солонмакуватими солонці, солонцюваті, солонмакуватими і т. Д.

Рослини, що пристосувалися до зростанню з високим вмістом солей, називають галофитами. На відміну від галофітов, рослини, які ростуть нема на засолених грунтах, називають глікофітамі. Галофіти мають високий осмотичний тиск, що дозволяють їм використовувати грунтові розчини, так як сисних сила коріння перевершує сисних силу грунтового розчину. Типовими галофитами є солерос європейський, сарсазан шишкуватий і ін.

2.4. Органічне речовина грунту.

Тварини і рослини, що мешкають на грунті і в грунті, постійно впливають на субстрат, забираючи у нього поживні речовини. Тому кожен раз порушується тільки що встановилося хімічна рівновага в грунті, відбувається подальше поглиблення процесів розкладання і вивітрювання.

З відмерлих рослин утворилася органічна субстанція потрапляє у вигляді спаду листя і хвої в грунт, переробляється мікроорганізмами і перетворюється безпосередньо або через тваринні організми в грунтовий гумус. Таким шляхом вона знову втягується в мінеральний або харчової круговорот і може бути в оновленому вигляді засвоєна рослинами.

Кожному типу грунтів відповідає певний тваринний світ і певна рослинність. Відмирають або вже відмерлі організми або їх частини накопичуються на поверхні і всередині грунту, утворюючи органічну речовину. Сукупність живуть в грунті організмів називають едафон.

Незважаючи на те, що число мікроорганізмів в 1 дм3 грунту вимірюється мільйонами, в загальній масі вони складають лише 5% сумарної кількості органічних сполук. Мінеральна субстанція грунту займає 93%. Органічне речовина грунту, що складається з відмерлих залишків рослин і тварин, називають гумусом . Таким чином, процес гумусообразования починається руйнуванням і подрібненням рослинної маси і мертвої тварини речовини. Цей процес здійснюється хребетними тваринам при обов'язковій участі грибів і бактерій. До таких тварин відносяться фітофаги, харчуються тканинами живих рослин; сапрофагі, споживають мертві речовини рослин, некрофаги , харчуються трупами тварин; хижаки, поїдають живих тварини копрофаги , знищують екскременти тварин. Всі вони складають складну систему, що отримала назву сапрофільного комплексу тварин.

В круговороті речовин в грунті рослини синтезують органічну речовину.

Велику роль в розпушенні грунту, механічному переміщенні органічного і мінерального речовини відіграють рухливі ґрунтові тварини (дощові черв'яки, гризуни та ін.).

Тварини виробляють механічне та біохімічне руйнування його і тим самим готують його для гумусообразования. Мікроорганізми синтезують грунтовий гумус і потім розкладають його.

Гумус розрізняють виглядом, формою і характером складових його елементів (табл.).

Найважливіші форми гумусу (за Г.Францу, 1960)

Ці елементи можуть належати до групи гумінових або негумінових речовин. Негуміновие речовини утворюються з сполук, що входять до складу живих рослин і тварин, наприклад, білків і вуглеводів. При розкладанні даних речовин виділяються двоокис вуглецю, вода і аміак. Енергія, що утворюється при цьому, використовується грунтовими організмами. Розпад негумінових речовин супроводжується повною мінералізацією елементів живлення, що перешкоджає подальшому зростанню в грунті стійкого органічного речовини. Навпаки, гумінові речовини в результаті життєдіяльності мікроорганізмів переробляються в нові, зазвичай високомолекулярні сполуки - гумінові кислоти або фульвокислоти.

Як різновидів гумусу розрізняють гумус живильний і стійкий. Поживний гумус легко переробляється і служить мікроорганізмам джерелом харчування, а стійкий гумус насилу піддається переробці і виконує насамперед фізичні і хімічні функції, контролюючи баланс поживних речовин, кількість води і повітря в грунті. Таким чином, гумус служить основним постачальником і резервом елементів живлення рослин. Темний колір гумусу сприяє кращому прогріванню грунту, а його висока вологоємність-утриманню води грунтом. Гумус міцно склеює мінерали, утворюючи грудочки, що покращують структуру ґрунту. Дані властивості сприяють умовам росту рослин на грунтах, багатих гумусом. Надзвичайно своєрідні екологічні умови для рослин, які ростуть на торфі (торф'яні болота), - особливим різновидом грунтового субстрату, що утворився в результаті неповного розпаду рослинних залишків в умовах підвищеної вологості і утрудненого доступу повітря. Рослини, які ростуть на торф'яних болотах, називають оксілофітамі.

Найважливішим властивістю грунту є її родючість - здатність забезпечувати рослини водою, елементами живлення і повітрям. Потужність гумусового шару і вміст гумусу в грунті є одним з найважливіших показників рівня родючості грунтів. У підзолистих грунтах північних районів Росії міститься 1-3% гумусу, в більш родючих ґрунтах лісостепової зони ─ 4-6%. Найбільш багаті гумусом чорноземи (звичайні ─ 7-8%, огрядні - 8-12%).

Так, чорнозем звичайний огрядний глинистий містить до 70% фізичної глини, багатий карбонатами. Створювані на глині звичайні чорноземи мають гумусовий горизонт глибиною 60-70 см, вміст гумусу нерідко перевищує 10%. Кількість гумусу в метровому шарі досягає 60 700 т / га, іноді до 800 т / га. Ці чорноземи мають добре виражену водопрочную комковато-зернисту структуру.

Чорнозем звичайний среднегумусовие на важкому лесовидні суглинки широко поширений в правобережній частині Саратовської області. Потужність гумусового горизонту не перевищує 50-55 см. Вміст гумусу в горизонті близько 7-8%, запаси в метровому шарі 400-450 т / га. Чорнозем звичайний среднегумусовие Середньоглибокі приурочений до предбалочним пониженнях і малопомітним западин на плато і схилах.

У Курганській області з 3,0 млн. Га ріллі чорноземи займають 65,3%, в комплексі з солонцями - 8,7, сірі лісові - 5,0, чорноземно-лугові і лучно-чорноземні - 4,2, солоди - 0, 4, солонці - 14,9, солончаки - 0,3, заплавні та інші - 1,2%. Вміст гумусу в ґрунтах коливається від 4-6 (чорноземи звичайні) до 1% (солоди). За механічним складом 63,8% всіх грунтів ріллі відносяться до важко-суглинних, глинистих і тяжелогліністие, 35,1 - до середньо-легкосуглинистих, 1,1% - до піщаних і супіщаним.

Для того щоб формувався гумус того чи іншого типу, необхідний достатній дренаж грунту. В умовах перезволоження розкладання йде дуже повільно, так як нестача кисню обмежує зростання аеробних редуцентов. В таких умовах рослинні і тваринні залишки зберігають свою структуру і, поступово спресовуючи, утворюють торф, який може накопичуватися аж до великих глибин.

2. 5 . Вологість і аерація.

Як нами було зазначено раніше, при вивченні наземно-повітряного середовища життя, з фізичного зі стояння, рухливості, доступності та значенням для рослин грунтова вода поділяється на гравітаційну, гигроскопическую і капілярну.

гравітаційна вода - рухома вода, є основним різновидом вільної води, яка заповнює широкі проміжки між частинками грунту і просочується вниз крізь ґрунт під дією сили тяжіння, поки не досягне грунтових вод. Рослини легко засвоюють гравітаційну воду, коли він; народиться в зоні кореневої системи. З цієї точки зору для рослин дуже важливий полив грунту, змочування її водою.

Вода в грунті утримується також навколо окремих колоїдних частинок у вигляді тонкої міцної пов'язаної плівки. Таку воду називають гигроскопической . Вона адсорбується за рахунок водневих зв'язків на поверхні глини і кварцу або на катіонах, пов'язаних з глинистими мінералами і гумусом. Гігроскопічна вода вивільняє тільки при температурі 105-110 ° С і фізіологічно практично недоступна рослинам. Кількість гигроскопической води зависне вмісту в грунті колоїдних частинок. У глинистих ґрунтах її міститься близько 15%, в піщаних близько 5% маси грунту. Вона утворює так званий мертвий запас води в грунті.

У міру того, як накопичуються шари води навколо грунтових частинок, вона починає заповнювати спочатку вузькі пори між цими частками, а потім - все більш широкі пори. Гігроскопічна вода поступово переходить в капілярну, утримувати навколо грунтових частинок силами поверхневого натягу. Капілярна вода може підніматися по вузьких порах і канальцям від рівня грунтових вод, завдяки високому поверхневому натягу. Рослини легко поглинають капілярну воду, що грає найбільшу роль в регулярному постачанні їх водою. Капілярна вода на відміну від гігроскопічної легко випаровується. Тонкоструктурних грунту, на приклад, глини, утримують більше капілярної води, ніж грубоструктурний, такі, як піски.

Крім перерахованих форм води в грунті міститься пароподібна волога, що займає всі вільні від води пори.

Простежимо шлях, який здійснює вода, досягнувши поверхні землі, розглянемо значення вологості і аерації грунту як середовища життя.

Вода, що просочується в грунт, досягає дзеркала грунтових вод або заповнює тріщини і щілини в щільних кристалічних і сланцевих породах.

Однак частина опадів, яка проникає в грунт з поверхні, ж досягає рівня ґрунтових вод, а створює корисну для рослин грунтову вологу. Ґрунтова волога під впливом властивих грунті динамічних сил, як би підвішена над дзеркалом ґрунтових вод Інфільтраційна вода в кінцевому підсумку - в формі повільно або швидко поточного потоку підземних вод, що пройшов більш далекий або ближчий шлях, - може знову перейти в поверхневий стік у вигляді джерел або ключів, що б'ють в руслах річок струмків, днищах озерних улоговин. Існує постійний обмін поверхневих, грунтових і грунтових вод, змінюють свою інтенсивність і свій напрямок в залежності від сезонів року.

Водний і повітряний режим грунту залежить від виду грунту і вмісту в ній гумусу. Останні в свою чергу впливають на пористість, вологоємкість і водопроникність грунтів і тим самим - на їх тепловий баланс.

У пухкому грунті пористість верхнього шару (до 70 см) становить 20-30%; води мало - 10-20%, її зміст збільшується тільки на великій глибині. Зворотне співвідношення спостерігається у важких грунтів. Вода заповнює в них практично все пори. Тільки верхній горизонт глибиною 30 см. Забезпечений повітрям (не більше 15%). Велика домішка як глинистих, так і піщаних частинок знижує якість грунту. Піщані (легкі) грунту мають малу вологоємкість. Вони занадто швидко висихають. Глинисті (важкі) грунти містять занадто мало повітря, тому вони погано прогріваються і таким чином затримують ріст рослин і діяльність ґрунтових організмів. Найкращі умови для росту рослин мають пилуваті суглинки і суглинки, їх водні і повітряні режими оптимальні. Розрізняють фізичну і фізіологічну сухість грунту. При фізичної сухості грунт відчуває нестачу вологи. Це відбувається при атмосферної посухи, коли надходження води різко скорочується, що зазвичай спостерігається в місцях з сухим кліматом, де грунт зволожується тільки за рахунок атмосферних опадів. фізіологічна сухість грунту - явище більш складне. Вона виникає в результаті фізіологічної недоступності фізично доступної води. Рослини при фізіологічній сухості страждають навіть на вологих ґрунтах, Коли низька температура ґрунтового покриву або інші несприятливі умови перешкоджають нормальному функціонуванню кореневої системи. Наприклад, на сфагнових болотах, незважаючи на велику кількість вологи, вода виявляється недоступною для багатьох рослин через високу кислотність грунту, поганий аерації її та наявності токсичних речовин, які порушують нормальну фізіологічну функцію кореневої системи. Фізіологічно сухими є і сильно засолені грунти. Через високого осмотичного тиску ґрунтового розчину вода засолених грунтів для багатьох рослин виявляється недоступною.

Добре зволожена грунт легко прогрівається і повільно остигає, на поверхні її відбуваються більш різкі коливання температур, ніж в глибині. При цьому добові коливання її зачіпають шари до глибини в 1 м. Якщо врахувати, що взимку температура грунту з глибиною підвищується, а влітку, навпаки, падає, то легко уявити сезонні вертикальні міграції грунтових мешканців, які викликаються зміною умови середовища. Природно взимку грунтові тварини знаходяться глибше, ніж влітку.

Велику роль у формуванні ґрунту відіграє рельєф. На однакових і одновікових формах рельєфу утворюються близькі і однотипні грунту. На місцевості з розчленованим рельєфом, неоднаковим рівнем грунтових вод спостерігаються відмінності в кліматі, режимі тепла, швидкості випаровування поверхневої вологи і в розподілі атмосферних опадів. Все це істотно впливає на фізичні і хімічні властивості ґрунтів, а також і на характер рослинного покриву і тваринного світу.

3 . Грунт як сполучна ланка

В цілому ж по ряду екологічних особливостей грунт є середовищем, проміжної між наземної і водної. З повітряним середовищем грунт зближує наявність грунтового повітря, загроза осушення в верхніх горизонтах, щодо різкі зміни температурного режиму поверхневих шарів. З водним середовищем грунт зближують її температурний режим, знижений стан кисню в ґрунтовому повітрі, насиченість його водяними парами і наявність води в інших формах, присутність в ґрунтових розчинах солей і органічних речовин, можливість рухатися в трьох вимірах. Як і в воді, в грунті сильно розвинені хімічні взаємозалежності і взаємовплив організмів.

Кліматичні умови надають непрямий вплив на такі фактори грунтоутворення, як почвообразующие породи, Рослинний і тваринний світ, і ін. З кулеметів пов'язано поширення основних типів ґрунтів.

Рельєф - один з чинників перерозподілу по земній поверхні тепла і води. Зі зміною висоти місцевості змінюються водний і тепловий режим грунту. Рельєфом обумовлена поясність грунтового покриву в горах. З особливостями рельєфу пов'язаний характер впливу на грунт грунтових, талих і дощових вод, міграція водорозчинних речовин.

Біологічна взаємозв'язок між грунтом і людиною здійснюється головним чином шляхом обміну речовин. Грунт є як би постачальником мінеральних речовин, необхідних для циклу обміну речовин, для росту рослин, споживаних людиною і травоїдними тваринами, з'їдає в свою чергу людиною і м'ясоїдними тваринами. Таким чином, грунт забезпечує їжею багатьох представників рослинного і тваринного світу.

Отже, погіршення якості грунту, зниження її біологічної цінності, здатності до самоочищення викликає біологічну ланцюгову реакцію, яка в разі тривалого шкідливого впливу може призвести до самих різних розладів здоров'я у населення. Більш того, в разі уповільнення процесів мінералізації, що утворюються при розпаді речовин нітрати, азот, фосфор, калій і т. Д. Можуть потрапляти в використовувані для питних потреб підземні води і стати причиною серйозних захворювань (наприклад, нітрати можуть викликати метгемоглобінемію, в першу чергу у детой грудного віку).

Споживання води з бідної йодом грунту може стати причиною ендемічного зобу і т. Д.

Людина видобуває з грунту воду, необхідну для підтримки процесів обміну речовин і самого життя. Якість води залежить від стану ґрунту; воно завжди відображає біологічний стан даної грунту.

Це особливо відноситься до підземних вод, біологічна цінність яких істотно визначається властивостями грунтів і грунту, здатність до самоочищення останньої, її фільтраційної здатністю, складом її макрофлори, мікрофауни і т. Д.

Прямий вплив грунту на поверхневі водивже не так суттєво, воно пов'язане головним чином з випаданням опадів. Наприклад, після рясних дощів з грунту змиваються у відкриті водойми (річки, озера) різні забруднюючі речовини, в тому числі штучні добрива (азотні, фосфатні), пестициди, гербіциди, в районах карстових, тріщинуватих відкладень забруднюючі речовини можуть проникнути через щілини в глибоко розташовані підземні води.

невідповідна очищення стічних водтакож може стати причиною шкідливого біологічного дії на грунт і в кінцевому підсумку призвести до її деградації. Тому охорона грунту в населених пунктах представляє одне з основних вимог охорони навколишнього середовища в цілому.

4. Грунт як середовище проживання

4.1. Екологічні групи ґрунтових організмів.

Кількість організмів у грунті величезна. Рослини, тварини і мікроорганізми, що мешкають в грунті, перебувають у постійній взаємодії один з одним і з середовищем існування. Дані взаємини складні і різноманітні. Тварини і бактерії споживають рослинні вуглеводи, жири і білки. Завдяки цим взаємовідносинам і в результаті корінних змін фізичних, хімічних і біохімічних властивостей гірської породи в природі постійно відбуваються грунтоутворювального процеси. В середньому грунт містить 2 - 3 кг / м2 живих рослин і тварин, або 20 - 30 т / га. При цьому в помірному кліматичному поясікоріння рослин становлять 15 т / га, комахи - 1 т, дощові черв'яки - 500 кг, нематоди -50, ракоподібні - 40, равлики, слимаки - 20, змії, гризуни -20кг, бактерії - 3т, гриби - 3т, актиноміцети - 1 , 5 т, найпростіші - 100 кг, водорості - 100 кг на 1 гектар.

Незважаючи на неоднорідність екологічних умов в грунті, вона виступає як досить стабільне середовище, особливо для рухливих організмів. Крутий градієнт температур і вологості в грунтовому профілі дозволяє грунтовим тваринами шляхом незначних переміщень забезпечити собі відповідну екологічну обстановку.

Неоднорідність грунту призводить до того, що для організмів різних розмірів вона виступає як різна середу. Для мікроорганізмів особливе значення має величезна сумарна поверхня ґрунтових частинок, тому що на них адсорбується переважна частина мікроорганізмів. Складність грунтової середовища створює велику різноманітність умов для самих різних функціональних груп: аеробів, анаеробів, споживачів органічних і мінеральних сполук. Для розподілу мікроорганізмів в грунті характерна дрібна вогнищеве, оскільки протягом декількох міліметрів можуть змінюватися різні екологічні зони.

За ступенем зв'язку з грунтом як середовищем існування тварин об'єднують у три екологічні групи: геобіонти геофіли і ГЕОКС.

Геобіонти -тварини, постійно мешкають в грунті. Весь цикл їх розвитку протікає в грунтової середовищі. Геобіонтамі є дощові черв'яки (Lymbricidae), багато первинно-безкрилі комахи (Apterydota).

геофіли -тварини, частина циклу розвитку яких (частіше одна з фаз) обов'язково проходить в грунті. До цієї групи належить більшість комах: саранові (Acridoidea), ряд жуків (Staphylinidae, Carabidae, Elateridae), комарі-долгоножки (Tipulidae). Їх личинки розвиваються в грунті. У дорослому ж стані це типові наземні мешканці. До геофилов належать і комахи, які в грунті знаходяться в фазі лялечки.

ГЕОКС -тварини, іноді відвідують грунт для тимчасового укриття чи притулку. До геоксенам з комах відносяться Тараканова (Blattodea), багато Клопи (Hemiptera), деякі країни, що розвиваються поза грунту жуки. Сюди ж відносяться гризуни та інші ссавці, що живуть в норах.

Разом з тим наведена класифікація не відображає ролі тварин в почвообразовательних процесах, так як в кожній групі є організми, активно пересуваються і харчуються в грунті і пасивні, які перебувають в грунті в період окремих фаз розвитку (личинки, лялечки або яйця комах). Грунтових мешканців в залежності від їх розмірів і ступеня рухливості можна розділити на кілька груп.

Мікробіотіп, мікробіота -це грунтові мікроорганізми, складові основну ланку детритной харчового ланцюга, є хіба що проміжна ланка між рослинними залишками і грунтовими тваринами. Сюди відносяться, перш за все, зелені (Chlorophyta) і синьо-зелені (Cyanophyta) водорості, бактерії (Bacteria), гриби (Fungi) і найпростіші (Protozoa). По суті можна сказати, що це водні організми, а грунт для них - це система мікроводоемов. Вони живуть в ґрунтових порах, заповнених гравітаційної або капілярної водою, як і мікроорганізми, частина життя можуть перебувати в адсорбованому стані на поверхні частинок в тонких прошарках плівковою вологи. Багато з цих видів мешкають і в звичайних водоймах. Разом з тим грунтові форми зазвичай дрібніше прісноводних і, крім того, відрізняються здатністю значний час перебувати в інцістіроваться стані, перечікуючи несприятливі періоди. Так, прісноводні амеби мають розміри 50-100 мкм, грунтові - 10-15 мкм. Жгутикові не перевищують 2-5 мкм. Грунтові інфузорії також мають дрібні розміри і можуть в значній мірі змінювати форму тіла.

Для даної групи тварин грунт представляється як система дрібних печер. У них немає спеціальних пристосувань до риття. Вони повзають по стінках грунтових порожнин за допомогою кінцівок або червеобразно звиваючись. Насичений водяними парами грунтове повітря дозволяє їм дихати через покриви тіла. Багато видів тварин цієї групи не мають трахейной системи і вельми чутливі до висихання. Засобом порятунку від коливань вологості повітря для них є пересування вглиб. Більші тварини мають деякі пристосування, які дозволяють переносити тимчасове зниження вологості ґрунтового повітря: захисні лусочки на тілі, часткову непроникність покривів, суцільний грубезний панцир.

Періоди затоплення грунту водою тварини переживають, як правило, в бульбашках повітря. Повітря затримується навколо їх тіла через незмочуваність покривів, забезпечених у більшості з них волосками, лусочками і т. Д. Бульбашка повітря служить для дрібного тваринного своєрідною «фізичної зябра». Дихання здійснюється за рахунок кисню, що дифундує в повітряний прошарок з навколишнього середовища.

Тварини мезо- і мікробіотіпов здатні переносити зимовий промерзання грунту, що особливо є важливим, так як більшість з них не може йти вниз з шарів, що піддаються впливу негативних температур.

Макробіотіп, макробіота -це великі грунтові тварини, з розмірами тіла від 2 до 20 мм. До даної групи належать личинки комах, багатоніжки, енхітреід, дощові черв'яки та ін. Грунт для них є щільною середовищем, що впливає значний механічний опір при русі. Вони пересуваються в грунті, розширюючи природні свердловини шляхом розсування ґрунтових частинок або рою нові ходи. Обидва способи пересування накладають відбиток на зовнішню будову тварин. У багатьох видів розвинені пристосування до екологічно більш вигідному типу пересування в грунті - риття з закупорюванням за собою ходу.

Газообмін більшості видів даної групи здійснюється за допомогою спеціалізованих органів дихання, але поряд з цим доповнюється газообменом через покриви. У дощових черв'яків і енхітреід відзначається виключно шкірне дихання.

Риючі тварини можуть йти з шарів, де виникає несприятлива обстановка. До зими і в посуху вони концентруються в більш глибоких шарах, здебільшого в кількох десятках сантиметрів від поверхні.

Мегабіотіп, мегабіота -це великі землерои, головним чином з числа ссавців.

Багато з них проводять у грунті все життя (златокроти в Африці, слепушонки, цокори, кроти Євразії, сумчасті кроти Австралії, слепиши і т.п.). Вони прокладають в грунті цілі системи ходів і нір. Пристосованість до риючого підземному способу життя знаходить відображення у зовнішньому вигляді і анатомічні особливості цих тварин: у них недорозвинені очі, компактне вальковатое тіло з короткою шиєю, короткий густе хутро, сильні компактні кінцівки з міцними кігтями.

Крім постійних мешканців грунту серед великих тварин нерідко виділяють окрему екологічну групумешканців нір . До цієї групи тварин належать борсуки, бабаки, ховрахи, тушканчики і ін. Вони годуються на поверхні, однак розмножуються, зимують, відпочивають, рятуються від небезпеки в грунті. Ряд інших тварин використовує їх нори, знаходячи в них сприятливий мікроклімат і укриття від ворогів. Мешканці нір, або норнікі, мають риси будови, характерні для наземних тварин, але в той же час мають ряд пристосувань, пов'язаних з риє способом життя. Так, для борсуків характерними рисамиє довгі кігті і сильна мускулатура на передніх кінцівках, вузька голова, невеликі вушні раковини.

До особливої групи Псаммофіли відносять тварин, що заселяють сипучі рухливі піски. До типових Псаммофіли відносяться мармурові хрущі з роду Polyphylla, личинки мурашиних левів (Myrmeleonida) і скакунів (Cicindelinae), велика кількість перетинчастокрилих (Hymenoptera). Грунтові тварини, що живуть в рухомих пісках, мають специфічні пристосування, які забезпечують їм пересування в пухкому грунті. Як правило, це «мінують» тварини, що розсовують частки піску.

У хребетних Псаммофіли кінцівки нерідко влаштовані в формі своєрідних «піщаних лиж», що полегшують пересування по пухкому грунту. Наприклад, у тонкопалого ховраха і гребнепалий тушканчика пальці покриті довгими волоссям і роговими виростами.

Як уже було відзначено вище, 25% всіх грунтів нашої планети засолено. Тварин, що пристосувалися до життя на засолених грунтах, називають галофили . Зазвичай в засолених грунтах фауна в кількісному і якісному відношенні сильно збіднюється. Наприклад, зникають личинки коваликів (Elateridae), хрущів (Melolonthinae), а разом з тим з'являються специфічні галофили, які не зустрічаються в грунтах звичайної засоленості. Серед них можна відзначити личинки деяких пустельних жуків-чернотелок (Tenebrionidae).

4.2. Ставлення рослин до ґрунту.

Специфічні рослинні асоціації, формуються в зв'язку з різноманітністю умов місць проживання, включаючи і грунтові, а також і в зв'язку з вибірковістю по відношенню до них рослин в певній ландшафтно-географічній зоні. Слід враховувати, що навіть в одній зоні в залежності від її рельєфу, рівня грунтових вод, експозиції схилу і ряду інших факторів створюються неоднакові грунтові умови, Які відображаються на типі рослинності.

Нами було відзначено раніше, що найважливішим властивістю грунту є її родючість, яке визначається в першу чергу вмістом гумусу, макро- і мікроелементів, таких, як азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірка, залізо, мідь, бор, цинк, молібден та ін. Кожен з цих елементів грає свою роль в структурі і обміні речовин рослини і не може бути замінений повністю іншим. Розрізняють рослини, поширені переважно на родючих ґрунтах, - еутрофние, або евтрофних , і задовольняються невеликою кількістю поживних речовин, - оліготрофние. Між ними виділяють проміжну групу мезотрофними видів.

Різні види рослин неоднаково відносяться до змісту доступного азоту в ґрунті. Рослини, особливо вимогливі до підвищеного вмісту азоту в грунті, називають нітрофіламі

Зазвичай вони поселяються там, де є додаткові джерела органічних відходів, а, отже, і азотного живлення. Це рослини вирубок (малина - Rubus idaeus, хміль в'юнкий - Humulus lupulus), сміттєві, або види - супутники житла людини (кропива - Urtica dioica, щириця - Amaranthus retroflexus і ін.). До нітрофілам відносяться багато зонтичні, що поселяються на узліссях лісу. У масі нітрофіли поселяються там, де грунт постійно збагачується азотом, наприклад, через екскременти тварин. На пасовищах, в місцях скупчення гною, плямами розростаються нітрофільние трави (кропива, щириця та ін.).

кальцій - найважливіший елемент, як входить в число необхідних для мінерального живлення рослин, але і є важливою складовою частиною грунту. Рослини карбонатних грунтів, що містять більше 3% карбонатів і вскипающих з поверхні, називають кальціефіламі (Зозулині черевички-Cypripedium calceolus). З дерев кальціефільни модрина сибірська-Larix sibiria, бук, ясен. Рослини, що уникають грунтів з великим вмістом вапна, називають кальціефобамі . Це сфагнові мохи, болотні вересові. Серед деревних порід - береза бородавчаста, каштан.

Рослини неоднаково ставляться до кислотності грунту. Так, при різній реакції середовища в горизонтах грунту може викликати нерівномірний розвиток кореневої системи у конюшини.

Рослини, які віддають перевагу кислі грунти з невеликим значенням рН = 3,5-4,5, називають Ацидофіли (верес, Білоус, щавелек малий і ін.), Рослини ж лужних грунтів з рН = 7,0 - 7,5 (мати-й -мачеха, гірчиця польова та ін.) відносять до базіфілам (Базофілам), а рослини грунтів з нейтральною реакцією - нейтрофилам (лисохвіст луговий, костриця лучна і ін.).

Надлишок солей в грунтовому розчині чинить негативний вплив на рослини. Численними експериментами встановлено особливо сильно діє на рослини хлоридного засмічення грунту, тоді як сульфатне менш шкідливо. Менша токсичність сульфатного засолення грунту, зокрема, пов'язана з тим, що на відміну від іона Сl-1 іон SO4-2, в невеликих кількостях необхідний для нормального мінерального живлення рослин, і шкідливий тільки його надлишок. Рослини, що пристосувалися до зростанню на грунтах з високим вмістом солей, називають галофитами .

На відміну від галофітов рослини, які ростуть нема на за ленних грунтах, називають глікофітамі. Галофіти мають високий осмотичний тиск, що дозволяє їм використовувати грунтові розчини, так як сисних сила коріння перевершує сисних силу ґрунтового розчину. Деякі галофіти виділяють надлишки солей через листя або накопичують їх у своєму організмі. Тому іноді їх використовують для отримання соди і поташу. Типовими галофитами є солерос європейський (Salicornia herbaceae), сарсазан шишкуватий (Halocnemum strobilaceum) і ін.

Особливу групу представляють рослини, адаптовані до сипучим рухомим пісках, - псаммофіти . Рослини сипучих пісків у всіх кліматичних зонах мають загальні особливості морфології та біології, у них історично виробилися своєрідні пристосування. Так, деревні і чагарникові псаммофіти при засипанні їх піском утворюють додаткове коріння. На коренях розвиваються додаткові бруньки і пагони, якщо рослини оголюються при видування піску (білий саксаул, канд, піщана акація та інші типові пустельні рослини). Деякі псаммофіти рятуються від занесення піском швидким зростанням пагонів, редукцією листя, нерідко збільшена летючість і пружинистість плодів. Плоди пересуваються разом з рухомим піском і не засипаються ім. Псаммофіти легко переносять посуху завдяки різним пристосуванням: чохли на коренях, обкоркування коренів, сильне розвиток бічних коренів. Більшість псаммофіти безлисті або мають чітко виражену ксероморфную листя. Це значно скорочує Транспіраціонний поверхню.

Сипучі піски зустрічаються і у вологому кліматі, наприклад, піщані дюни по берегах північних морів, піски обсихати річкового ложа по берегах великих річок і т. Д. Тут ростуть типові псаммофіти, такі, як волоснец піщаний, костриця піщана, верба-шелюга.

На зволожених, переважно глинистих ґрунтах живуть такі рослини, як мати-й-мачуха, хвощ польовий, м'ята польова.

Надзвичайно своєрідні екологічні умови для рослин, які ростуть на торфі (торф'яних болотах) - особливого різновиду грунтового субстрату, що утворився в результаті неповного розпаду рослинних залишків в умовах підвищеної вологості і утрудненого доступу повітря. Рослини, які ростуть на торф'яних болотах, називають оксілофітамі . Цим терміном позначають здатність рослин виносити високу кислотність з сильним зволоженням і анаеробіозом. До оксілофітам відносяться багно (Ledum palustre), росичка (Drosera rotundifolia) і ін.

Рослини, що живуть на каменях, скелях, кам'янистих осипи, в житті яких переважну роль відіграють фізичні властивості субстрату, відносяться до літофіти . До цієї групи належать, перш за все, перші після мікроорганізмів поселенці на скельних поверхнях і зруйнованих гірських породах: автотрофні водорості (Nostos, Chlorella і ін.), Потім накипні лишайники, щільно приростають до субстрату і фарбують скелі в різні кольори (чорний, жовтий, червоний і т. д.), і, нарешті, листові лишайники, які виділяють продукти метаболізму, що сприяють руйнуванню гірських порід і тим самим відіграють істотну рольв тривалому процесі грунтоутворення. Згодом на поверхні і особливо в тріщинах каменів накопичуються у вигляді шару органічні залишки, на яких поселяються мохи. Під моховим покровом утворюється примітивний шар грунту, якій поселяються літофіти з вищих рослин. Їх називають рослинами щілин, або хасмофітамі. Хасмофітамі є види роду ломикамінь (Saxifraga), чагарники і деревні породи (ялівець, сосна та ін.). Вони володіють своєрідною формою росту (викривленою, повзучої, карликової і т. Д.), Пов'язаної як з жорсткими водним і тепловим режимами, так і з недоліком живильного субстракта на скелях.

4.3. Роль едафічних факторів у розподілі рослин і тварин.

Специфічні рослинні асоціації, як уже зазначалося, формуються в зв'язку з різноманітністю умов місць проживанні, включаючи і грунтові, а також і в зв'язку з вибірковістю по відношенню до них рослин в певній ландшафтно-географічній зоні. Слід враховувати, що навіть в одній зоні в залежності від її рельєфу, рівня грунтових вод, експозиції схилу і ряду інших факторів створюються неоднакові грунтові умови, які відображаються на типі рослинності. Так, в ковильно-типчаково степу завжди можна виявити ділянки, де домінує ковила або, навпаки, типчак. Саме тому типи грунтів є потужним фактором розподілу рослин.

На наземних тварин едафіческіе фактори роблять менший вплив. Разом з тим тварини тісно пов'язані з рослинністю, і вона відіграє вирішальну роль в їх розподілі. Однак і серед великих хребетних легко виявити форми, які пристосовані до конкретних грунтів. Це особливо характерно для фауни глинистих ґрунтів з твердою поверхнею, сипких пісків, заболочених грунтів і торфовищ. У тісному зв'язку з грунтовими умовами знаходяться риє форми тварин. Одні з них пристосовані до більш щільним грунтів, інші можуть розривати тільки легкі піщані ґрунти. Типові грунтові тварини також пристосовані до різних видів грунтів. Наприклад, в Центральній Європі відзначають до 20 пологів жуків, які поширені тільки на солонмакуватими або солонцевих грунтах. І в той же час нерідко грунтові тварини мають дуже широкі ареали і зустрічаються в різних грунтах. Дощовий черв'як (Eisenia nordenskioldi) досягає високої чисельності в тундрових і тайгових грунтах, в грунтах змішаних лісів і лугів і навіть в горах. Це пов'язано з тим, що в поширенні грунтових мешканців крім властивостей грунту велике значення мають їх еволюційний рівень і розміри тіла. Тенденція до космополітизму чітко виражена у дрібних форм: бактерій, грибів, найпростіших, мікроартропод (кліщів, коллембол), грунтових нематод.

З цілої низки екологічних особливостей грунт є середовищем, проміжної між наземної і водної. З повітряним середовищем грунт зближує наявність грунтового повітря, загроза осушення в верхніх горизонтах, досить різкі зміни температурного режиму поверхневих шарів.

З водним середовищем грунт зближують її температурний режим, знижений вміст кисню в ґрунтовому повітрі, насиченість його водяними парами і наявність води в інших формах, присутність в ґрунтових розчинах солей і органічних речовин, можливість рухатися в трьох вимірах. Як і в воді, в грунті сильно розвинені хімічні взаємозалежності і взаємовпливу організмів.

Проміжні екологічні властивості грунту як середовища існування тварин дають можливість зробити висновок, що грунт грала особливу роль в еволюції тваринного світу. Наприклад, для багатьох груп членистоногих в процесі історичного розвитку грунт з'явилася середовищем, через яку типово водні організми змогли перейти до наземного способу життя і заселити сушу.

4.Заключеніе

Грунт - стабільна середовище проживання, в якій температурний режим і зволоження завжди змінюються плавно. Грунт насичена організмами, кількість яких величезна, що обумовлено фізико-хімічними властивостями, Механічним складом. Рослини, тварини, мікроорганізми, що мешкають в грунті, перебувають у постійній взаємодії один з одним і з середовищем існування. Тому, для організмів досить незначного переміщення щоб знайти сприятливі умови проживання. Складність грунтової середовища створює велику різноманітність умов для самих різних організмів. Грунт насичена різними поживними речовинами, які необхідні для розвитку рослин і тварин. Вона є незамінним сполучною ланкою між наземної і водної середовищем. Біологічна взаємозв'язок між грунтом і людиною здійснюється головним чином шляхом обміну речовин. Грунт є як би постачальником мінеральних речовин, необхідних для циклу обміну речовин, для росту рослин, споживаних людиною і травоїдними тваринами, з'їдає в свою чергу людиною і м'ясоїдними тваринами. Таким чином, грунт забезпечує їжею багатьох представників рослинного і тваринного світу.

Головна функція грунту - це забезпечення життя на Землі. Це залежить від того, що саме в грунті концентруються необхідні організмам біогенні елементи в доступних їм форм хімічних сполук. Крім того, грунт має здатність акумулювати необхідні для життєдіяльності продуцентів біогеоценозів запасів води, також у доступній їм формі, рівномірно забезпечуючи їх водою протягом усього періоду вегетації. Нарешті, грунт служить оптимальним середовищем для вкорінення наземних рослин, проживання наземних безхребетних і хребетних тварин, різноманітних мікроорганізмів. Ця функція і визначає поняття «родючість грунтів».

7. Використана література

1. Алексєєв В.П. Нариси екології людини. - М., 1993. - 191 с.

2. Н.А. Воронков «Екологія загальна, соціальна, прикладна» - М.: Агар, 1999..

3. Вронський В.А. Прикладна екологія. - Ростов-на-Дону, 1996р.

4. В.І. Корміліцин, М.С. Ціцкішвілі, Ю.І. Ялама «Основи екології» - М.: МПУ, 1997..

5. Б. Небел «Наука про навколишнє середовище» - М.: Мир, 1993.

6. А.Д. Потапов «Екологія» - М.: ВШ, 2002.

7. А.С. Степановских «Екологія» - Курган: ГИПП «Зауралля», 2000..