Тази среда има свойства, които я доближават до водната и земно-въздушната среда. Много малки организми живеят тук като водни организми в пори натрупвания на свободна вода. Както във водната среда, почвите имат големи температурни колебания. Амплитудите им бързо намаляват с дълбочината. Вероятността от недостиг на кислород е значителна, особено при излишна влага или въглероден диоксид. Прилики със земните въздушна средасе проявява чрез наличието на пори, пълни с въздух.

ДА СЕ специфични свойства, присъщо само на почвата, е плътна конституция (твърда част или скелет). В почвите те обикновено са изолирани три фази(части): твърди, течни и газообразни. В И. Вернадски класифицира почвата като био-костно тяло, подчертавайки голямата роля на организмите и техните метаболитни продукти в нейното формиране и живот. Почвата- частта от биосферата, най-наситена с живи организми (почвен филм на живота). Затова в него понякога се разграничава и четвърта фаза – живеене.

Като ограничаващи фактори В почвата най-често има липса на топлина (особено във вечна замръзналост), както и липса (сухи условия) или излишък (блата) на влага. По-рядко ограничаващи са липсата на кислород или излишъкът на въглероден диоксид.

Животът на мнозина почвени организмитясно свързани с порите и техния размер. Някои организми се движат свободно в порите. Други (още големи организми) когато се движат в порите, те променят формата на тялото според принципа на потока, например земен червей, или уплътняват стените на порите. Трети могат да се движат само чрез разрохкване на почвата или изхвърляне на оформящ материал на повърхността (копачи). Поради липсата на светлина много почвени организми нямат зрение. Ориентацията се извършва с помощта на обонятелни или други рецептори.

Растенията, животните и микроорганизмите, живеещи в почвата, са в постоянно взаимодействие помежду си и с околната среда. Благодарение на тези взаимовръзки и в резултат на фундаментални промени във физичните, химичните и биохимичните свойства на скалите, в природата непрекъснато протичат почвообразуващи процеси.

Средно почвата съдържа 2-3 kg/m2 живи растения и животни, или 20-30 t/ha. Според степента на връзка с почвата като местообитание животните се групират на три екологични групи: геобионти, геофили и геоксени.

Геобионти- постоянни обитатели на почвата. Целият цикъл на тяхното развитие протича в почвената среда. Тези са като земни червеи, много предимно безкрили насекоми.

Геофили- животни, част от чийто цикъл на развитие задължително протича в почвата. Повечето насекоми принадлежат към тази група: скакалци, редица бръмбари и комари. Ларвите им се развиват в почвата. Като възрастни това са типични сухоземни обитатели. Геофилите също включват насекоми, които са във фаза на какавида в почвата.

Геоксени- животни, които понякога посещават почвата за временно подслон или убежище. Те включват насекоми - хлебарки, много полукрили, гризачи и бозайници, живеещи в дупки.

Обитатели на почвата в зависимост от техния размер и степен на подвижностмогат да бъдат разделени на няколко групи:

Микробиота, микробиотип- това са почвени микроорганизми, които образуват основната връзка на детрита хранителната верига, представляват един вид междинна връзка между растителните остатъци и почвените животни. Това са зелени и синьо-зелени водорасли, бактерии, гъби и протозои. Те живеят в почвени пори, пълни с гравитационна или капилярна вода.

Мезобиота, мезобиотип- това е колекция от малки, лесно изваждащи се от почвата, подвижни животни. Те включват почвени нематоди, акари, ларви на малки насекоми, пролетни опашки и др.

Макробиота, макробиотипса големи почвени животни с размери на тялото от 2 до 20 мм. Тази група включва ларви на насекоми, многоножки, енхитреиди, земни червеи и др.

Мегабиота, мегабиотип- Това са големи земеровки: златни къртици в Африка, къртици в Евразия, торбести къртици в Австралия, къртици, къртици и зокори. Това включва и обитатели на дупки (язовци, мармоти, гофери, джербои и др.).

Специална група включва обитателите на рохкави подвижни пясъци - псамофити(дебелопръста земна катерица, гребенопръста жарбоа, бегачи, лещарки, мраморни бръмбари, скачачи и др.). Наричат ​​се животни, които са се приспособили към живот на солени почви халофили.

Най-важното свойство на почвата е нейното плодородие, което се определя от съдържанието на хумус и макро-микроелементи. Растенията, които растат предимно върху плодородни почви, се наричат ​​- еутрофенили еутрофен, съдържание с малко количество хранителни вещества - олиготрофен.

Между тях има междинна група мезотрофенвидове.

Наричат ​​се растения, които са особено взискателни към високо съдържание на азот в почвата нитрофили(малинов хмел, коприва, жълъди), адаптирани за отглеждане на почви с високо съдържание на сол - галифити, на безсолни - гликофити. Специална група представляват растения, адаптирани към подвижни пясъци - псамофити(бял саксаул, кандам, пясъчна акация); растения, растящи върху торф (торфени блата), се наричат оксилофити(Ledum, съсънка). ЛитофитиТова са растения, които живеят на скали, скали, сипеи - това са автотрофни водорасли, корови лишеи, листни лишеи и др.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

С.Ш. № 9 Кралски семена

Почвена средаместообитание

Въведение

1. Почвата като местообитание

2. Живи организми в почвата

3. Значението на почвата

4. Структура на почвата

5. Органична част от почвата

Заключение

Въведение

В момента проблемът за взаимодействието между човешкото общество и природата стана особено остър.

Става безспорен фактът, че решаването на проблема за запазване качеството на човешкия живот е немислимо без определено разбиране на съвременния екологични проблеми: запазване на еволюцията на живите същества, наследствени вещества (генофонд на флората и фауната), запазване на чистотата и продуктивността естествени среди(атмосфера, хидросфера, почви, гори и др.), екологично регулиране на антропогенния натиск върху природните екосистеми в рамките на техния буферен капацитет, запазване на озоновия слой, трофични вериги в природата, биоцикъл на веществата и др.

Почвената покривка на Земята е най-важният компонент на биосферата на Земята. Именно почвената обвивка определя много от процесите, протичащи в биосферата.

Най-важното значение на почвите е натрупването на органична материя, различни химични елементи и енергия. Почвената покривка функционира като биологичен абсорбатор, унищожител и неутрализатор на различни замърсители. Ако тази връзка на биосферата бъде разрушена, съществуващото функциониране на биосферата ще бъде необратимо нарушено. Ето защо е изключително важно да се изследва глобалното биохимично значение на почвената покривка, нейната сегашно състояниеи промени, дължащи се на антропогенни дейности.

1. Почвата като местообитание

Важен етап в развитието на биосферата беше появата на такава част като почвената покривка. С образуването на достатъчно развита почвена покривка биосферата се превръща в интегрална, цялостна система, всички части на която са тясно свързани и зависими една от друга.

Основните структурни елементи на почвата са: минерална основа, органична материя, въздух и вода. Минералната основа (скелет) (50-60% от общата почва) е неорганично вещество, образувано в резултат на подстилащата планинска (основна, почвообразуваща) скала в резултат на нейното изветряне. Пропускливостта и порьозността на почвата, които осигуряват циркулацията на вода и въздух, зависят от съотношението на глината и пясъка в почвата.

Органичното вещество - до 10% от почвата, се образува от мъртва биомаса, натрошена и преработена в почвен хумус от микроорганизми, гъби и други сапрофаги. Органичните вещества, образувани в резултат на разграждането на органичните вещества, отново се абсорбират от растенията и се включват в биологичния цикъл.

2. Живи организми в почвата

В природата практически няма ситуации, в които една почва с пространствено непроменени свойства да се простира на много километри. В същото време разликите в почвите се дължат на разликите във факторите на почвообразуване.

Естествено пространствено разположениепочви в малки площи се нарича структура на почвената покривка (СКП). Първоначалната единица на SSP е елементарната почвена площ (ESA) - образуване на почвата, в рамките на които няма почвено-географски граници. EPA, редуващи се в пространството и в една или друга степен генетично свързани, образуват почвени комбинации.

Според степента на връзка с околната среда в едафона се разграничават три групи:

Геобионтите са постоянни обитатели на почвата (земни червеи (Lymbricidae), много първични безкрили насекоми (Apterigota)), сред бозайниците са къртици, къртици.

Геофилите са животни, при които част от цикъла на развитие протича в друга среда и част в почвата. Това са повечето летящи насекоми (скакалци, бръмбари, дългокраки комари, къртици, много пеперуди). Някои преминават през фазата на ларвите в почвата, докато други преминават през фазата на какавидата.

Геоксените са животни, които понякога посещават почвата като подслон или подслон. Те включват всички бозайници, живеещи в дупки, много насекоми (хлебарки (Blattodea), полукрили (Hemiptera), някои видове бръмбари).

Специална група са псамофити и псамофили (мраморни бръмбари, лъвове); адаптиран към подвижните пясъци в пустините. Адаптиране към живот в подвижна, суха среда в растенията (саксаул, пясъчна акация, пясъчна власатка и др.): случайни корени, спящи пъпки на корените. Първите започват да растат, когато се покрият с пясък, вторите, когато пясъкът се издуха. Те се спасяват от нанасяне на пясък чрез бърз растеж и намаляване на листата. Плодовете се характеризират с летливост и еластичност. Пясъчните покрития по корените, суберизацията на кората и силно развитите корени предпазват от суша. Адаптация към живот в движеща се, суха среда при животните (посочени по-горе, където са взети предвид топлинните и влажните режими): те добиват пясъци - разбутват ги с телата си. Копаещите животни имат ски лапи с израстъци и косми. Почвата е междинна среда между водата ( температурен режим, ниско съдържание на кислород, насищане с водна пара, наличие на вода и соли в него) и въздух (въздушни кухини, резки промени във влажността и температурата в горните слоеве). За много членестоноги почвата е средата, чрез която са успели да преминат от воден към сухоземен начин на живот. Основните показатели за свойствата на почвата, отразяващи нейната способност да служи като местообитание за живи организми, са хидротермичният режим и аерацията. Или влажност, температура и структура на почвата. И трите показателя са тясно свързани помежду си. С увеличаването на влажността топлопроводимостта се увеличава и аерацията на почвата се влошава. Колкото по-висока е температурата, толкова повече се изпарява. Концепциите за физическа и физиологична сухота на почвата са пряко свързани с тези показатели.

Физическата сухота е често срещано явление по време на атмосферни засушавания, поради рязко намаляване на водоснабдяването поради продължителна липса на валежи.

В Приморието такива периоди са характерни за късната пролет и са особено изразени на склонове с южно изложение. Освен това, при еднакво положение в релефа и други сходни условия на отглеждане, колкото по-добре е развитата растителна покривка, толкова по-бързо настъпва състоянието на физическа сухота.

Физиологичната сухота е по-сложно явление, причинено от неблагоприятни условия на околната среда. Състои се във физиологичната недостъпност на водата, когато в почвата има достатъчно или дори излишък. По правило водата става физиологично недостъпна, когато ниски температури, висока соленост или киселинност на почвите, наличие на токсични вещества, липса на кислород. В същото време стават недостъпни водоразтворимите хранителни вещества: фосфор, сяра, калций, калий и др.

Поради студа на почвата и произтичащото от това преовлажняване и висока киселинност, големите запаси от вода и минерални соли в много екосистеми на горите на тундрата и северната тайга са физиологично недостъпни за вкоренените растения. Това обяснява силния гнет в тях висши растенияи широко разпространение на лишеи и мъхове, особено сфагнум.

Една от важните адаптации към суровите условия в едасферата е микоризното хранене. Почти всички дървета са свързани с гъбички, образуващи микориза. Всеки вид дърво има свой собствен вид гъбички, образуващи микориза. Благодарение на микоризата активната повърхност на кореновите системи се увеличава, а гъбичните секрети лесно се абсорбират от корените на висшите растения. Както каза В.В Докучаев „...Почвените зони са и естествени исторически зони: очевидна е най-тясната връзка между климата, почвата, животинските и растителните организми...”. Това ясно се вижда в почвената покривка в гористите райони на север и юг. Далеч на изток.

Характерна особеност на почвите на Далечния изток, образувани при мусонни условия, т.е. Много влажен климат, представлява силно излугване на елементи от елувиалния хоризонт. Но в северните и южните райони на региона този процес не е еднакъв поради различното топлоснабдяване на местообитанията. Образуването на почвата в Далечния север става при условия кратък периодвегетационен период (не повече от 120 дни) и широко разпространение вечна замръзналост. Липсата на топлина често е придружена от преовлажняване на почвите, ниска химическа активност на изветряне на почвообразуващите скали и бавно разлагане на органичната материя. Жизнената активност на почвените микроорганизми е силно инхибирана и усвояването на хранителни вещества от корените на растенията е инхибирано. В резултат на това северните ценози се характеризират с ниска производителност - запасите от дървесина в основните типове лиственикови гори не надвишават 150 m 2 /ha. При това натрупването на мъртва органична материя преобладава над нейното разграждане, в резултат на което се образуват дебели торфени и хумусни хоризонти с високо съдържание на хумус в профила. Така при северните лиственици дебелината на горската постеля достига 10-12 cm, а запасите от недиференцирана маса в почвата достигат до 53% от общия запас от биомаса на насаждението. В същото време елементите се изнасят извън профила и когато вечната замръзналост се появи близо до тях, те се натрупват в илувиалния хоризонт. В почвообразуването, както във всички студени райони на северното полукълбо, водещ процес е подзолообразуването. Зоналните почви на северното крайбрежие на Охотско море са Al-Fe-хумусни подзоли, а в континенталните райони - podburs. Във всички райони на североизток са често срещани торфени почви с вечна замръзналост в профила. Зоналните почви се характеризират с рязка диференциация на хоризонтите по цвят.

3. Значението на почвата

Почвената покривка е най-важното природно образувание. Ролята му в живота на обществото се определя от факта, че почвата е основният източник на храна, осигурявайки 95-97% от хранителните ресурси за населението на планетата. Площта на сушата в света е 129 милиона km 2 или 86,5% от площта на сушата. Обработваемата земя и трайните насаждения като част от земеделската земя заемат около 15 милиона km 2 (10% от земята), сенокосите и пасищата - 37,4 милиона km 2 (25% от земята). Общата обработваемост на земята се оценява от различни изследователи по различни начини: от 25 до 32 милиона km 2.

Представи за почвата като самостоятелно природно тяло с специални свойствасе появява едва в края на 19 век, благодарение на V.V. Докучаев, основател на съвременното почвознание. Той създава учението за природните зони, почвени зони, почвообразуващи фактори.

4. Структура на почвата

Почвата е специално природно образувание, което има редица свойства, присъщи на живата и неживата природа. Почвата е средата, в която тя взаимодейства повечето отелементи на биосферата: вода, въздух, живи организми. Почвата може да се определи като продукт на изветряне, реорганизация и формиране горни слоеве земната корапод въздействието на живите организми, атмосферата и метаболитните процеси. Почвата се състои от няколко хоризонта (слоеве с еднакви характеристики), резултат от сложното взаимодействие на майчините скали, климат, растителни и животински организми (особено бактерии), релеф. Всички почви се характеризират с намаляване на съдържанието на органично вещество и живи организми от горните почвени хоризонти към долните.

Хоризонтът Al е тъмно оцветен, хумусен, обогатен с минерали и е от голямо значение за биогенните процеси.

Хоризонт А 2 е елувиален слой, обикновено пепеляв, светлосив или жълтеникавосив.

Хоризонт B е елувиален слой, обикновено плътен, кафяв или кафяв на цвят, обогатен с колоидно диспергирани минерали.

Хоризонт С е основната скала, модифицирана от почвообразуващите процеси.

Хоризонт Б е оригиналната скала.

Повърхностният хоризонт се състои от остатъците от растителност, които формират основата на хумуса, чийто излишък или дефицит определя плодородието на почвата.

Хумусът е органично вещество, което е най-устойчиво на разлагане и поради това продължава да съществува след приключване на основния процес на разлагане. Постепенно хумусът също се минерализира в неорганична материя. Смесването на хумус с почвата й придава структура. Обогатеният с хумус слой се нарича орен, а подлежащият слой се нарича подобрабен. Основните функции на хумуса се свеждат до поредица от сложни метаболитни процеси, които включват не само азот, кислород, въглерод и вода, но и различни минерални соли, присъстващи в почвата. Под хумусния хоризонт има подпочвен слой, съответстващ на излужената част от почвата, и хоризонт, съответстващ на основната скала.

Почвата се състои от три фази: твърда, течна и газообразна. Твърдата фаза е доминирана от минерални образувания и различни органични вещества, включително хумус или хумус, както и почвени колоиди от органичен, минерален или органоминерален произход. Течната фаза на почвата или почвения разтвор се състои от вода с разтворени в нея органични и минерални съединения, както и газове. Газовата фаза на почвата е „почвен въздух“, който включва газове, които запълват порите без вода.

Важен компонент на почвата, който допринася за промените в нейните физикохимични свойства, е нейната биомаса, която включва освен микроорганизми (бактерии, водорасли, гъби, едноклетъчни организми), също и червеи и членестоноги.

Образуването на почвата се случва на Земята от появата на живота и зависи от много фактори:

Субстратът, върху който се образуват почвите. Физическите свойства на почвите (порьозност, водозадържаща способност, рохкавост и др.) Зависят от естеството на изходните скали. Те определят водния и топлинния режим, интензивността на смесване на веществата, минералогичния и химичния състав, първоначалното съдържание на хранителни вещества и вида на почвата.

Растителност - зелени растения (основните създатели на първични органични вещества). Чрез абсорбиране на въглероден диоксид от атмосферата, вода и минерали от почвата и използване на светлинна енергия, те създават органични съединения, подходящи за хранене на животни.

С помощта на животни, бактерии, физически и химични въздействия, органичната материя се разлага, превръщайки се в почвен хумус. Пепелните вещества запълват минералната част на почвата. Неразграденият растителен материал създава благоприятни условия за действие почвена фаунаи микроорганизми (стабилен газообмен, топлинни условия, влажност).

Животински организми, които изпълняват функцията за превръщане на органичната материя в почва. Сапрофагите (глисти и др.), хранещи се с мъртва органична материя, оказват влияние върху съдържанието на хумус, дебелината на този хоризонт и структурата на почвата. Сред сухоземната фауна върху почвообразуването най-интензивно влияят всички видове гризачи и тревопасни животни.

Микроорганизмите (бактерии, едноклетъчни водорасли, вируси) разграждат сложни органични и минерални вещества до по-прости, които по-късно могат да бъдат използвани от самите микроорганизми и висшите растения.

Някои групи микроорганизми участват в трансформацията на въглехидрати и мазнини, други - азотни съединения. Бактериите, които абсорбират молекулярен азот от въздуха, се наричат ​​азотфиксиращи бактерии. Благодарение на тяхната дейност, атмосферният азот може да се използва (под формата на нитрати) от други живи организми. Почвените микроорганизми участват в унищожаването на токсичните метаболитни продукти на висшите растения, животни и самите микроорганизми в синтеза на витамини, необходими за растенията и почвените животни.

Климат, който влияе върху топлинния и водния режим на почвата, а оттам и върху биологичните и физикохимичните почвени процеси.

Облекчението се преразпределя към земната повърхносттоплина и влага.

Стопанска дейностВ момента хората се превръщат в доминиращ фактор в унищожаването на почвите, намалявайки и увеличавайки тяхното плодородие. Под въздействието на човека се променят параметрите и факторите на почвообразуването - създават се релефи, микроклимат, водохранилища, извършва се мелиорация.

Основното свойство на почвата е плодородието. Свързано е с качеството на почвата.

При разрушаването на почвите и намаляването на тяхното плодородие се разграничават следните процеси:

Аридизацията на земята е комплекс от процеси на намаляване на влажността на огромни територии и произтичащото от това намаляване на биологичната продуктивност на екологичните системи. Под влияние на примитивното земеделие, нерационалното използване на пасищата и безразборното използване на технологиите на земята, почвите се превръщат в пустини.

Ерозия на почвата, унищожаване на почвите под въздействието на вятър, вода, технологии и напояване. Най-опасна е водната ерозия - отмиването на почвата от стопилка, дъждовна и дъждовна вода. Водна ерозия се наблюдава при стръмност вече 1-2°. Водната ерозия се насърчава от унищожаването на горите и разораването на склоновете. почвено местообитание хумус микроорганизъм

Вятърната ерозия се характеризира с премахване на най-малките части от вятъра. Вятърната ерозия допринася за унищожаването на растителността в райони с недостатъчна влага, силни ветрове, непрекъсната паша.

Техническата ерозия е свързана с разрушаването на почвата под въздействието на транспортни, земекопни машини и съоръжения.

Иригационната ерозия се развива в резултат на нарушаване на правилата за поливане в поливното земеделие. Засоляването на почвата е свързано главно с тези смущения. В момента най-малко 50% от площта на напояваната земя е засолена и милиони предишни плодородни земи са загубени. Особено място сред почвите заемат обработваемите земи, т.е. земи, които осигуряват храна за хората. Според учени и експерти за изхранването на един човек трябва да се обработват поне 0,1 хектара почва. Нарастването на броя на хората на Земята е пряко свързано с площта на обработваемата земя, която непрекъснато намалява. Така в Руската федерация през последните 27 години площта на селскостопанската земя е намаляла с 12,9 милиона хектара, от които обработваемата земя - с 2,3 милиона хектара, сенокосите - с 10,6 милиона хектара. Причините за това са нарушаването и деградацията на почвената покривка, разпределянето на земя за развитие на градове и промишлени предприятия.

На големи площи продуктивността на почвата намалява поради намаляване на съдържанието на хумус, чиито запаси са намалели с 25-30% в Руската федерация през последните 20 години, а годишните загуби възлизат на 81,4 милиона тона.Земята днес може нахрани 15 милиарда души. Внимателното и компетентно боравене със земята се превърна в най-належащия проблем днес.

От горното следва, че почвата включва минерални частици, детрит и много живи организми, т.е. почвата е сложна екосистема, която поддържа растежа на растенията. Почвите са бавно възобновяем ресурс.

Процесите на почвообразуване протичат много бавно, със скорост от 0,5 до 2 cm на 100 години. Дебелината на почвата е малка: от 30 см в тундрата до 160 см в западните черноземи. Една от характеристиките на почвата - естественото плодородие - се формира за много дълго време, а унищожаването на плодородието става само за 5-10 години. От горното следва, че почвата е по-малко подвижна в сравнение с други абиотични компоненти на биосферата. Икономическата дейност на човека в момента се превръща в доминиращ фактор за унищожаването на почвите, намаляването и повишаването на тяхното плодородие.

5. Органична част от почвата

Почвата съдържа малко органични вещества. В органичните (торфени) почви той може да преобладава, но в повечето минерални почви количеството му не надвишава няколко процента в горните хоризонти.

Съставът на почвената органична материя включва както растителни и животински останки, които не са загубили характеристиките на анатомичната си структура, така и отделни химични съединения, наречени хумус. Последният съдържа както неспецифични вещества с известна структура (липиди, въглехидрати, лигнин, флавоноиди, пигменти, восъци, смоли и др.), Съставляващи до 10-15% от общия хумус, така и специфични хуминови киселини, образувани от тях в почва.

Хуминовите киселини нямат определена формула и представляват цял ​​клас високомолекулни съединения. В съветското и руското почвознание те традиционно се разделят на хуминови и фулвинови киселини.

Елементарен състав на хуминови киселини (тегловни): 46-62% С, 3-6% N, 3-5% Н, 32-38% О. Състав на фулви киселини: 36-44% С, 3-4,5% N , 3-5% H, 45-50% O. И двете съединения съдържат също сяра (0,1 до 1,2%), фосфор (стотни и десети от процента). Молекулните маси за хуминови киселини са 20-80 kDa (минимум 5 kDa, максимум 650 kDa), за фулви киселини 4-15 kDa. Фулвиновите киселини са по-подвижни и разтворими в целия диапазон на pH (хуминовите киселини се утаяват в кисела среда). Съотношението на хумусния и фулвокисления въглерод (Cha/Cfa) е важен индикатор за хумусното състояние на почвите.

Молекулата на хуминовата киселина съдържа ядро, състоящо се от ароматни пръстени, включително съдържащи азот хетероцикли. Пръстените са свързани чрез „мостове“ с двойни връзки, създавайки разширени вериги на конюгиране, които причиняват тъмния цвят на веществото. Ядрото е заобиколено от периферни алифатни вериги, включително въглеводородни и полипептидни типове. Веригите носят различни функционални групи (хидроксилни, карбонилни, карбоксилни, аминогрупи и др.), което е причината за високата абсорбционна способност - 180-500 mEq/100 g.

Много по-малко се знае за структурата на фулвиновите киселини. Имат еднакъв състав на функционални групи, но по-висока абсорбционна способност - до 670 mEq/100 g.

Механизмът на образуване на хуминови киселини (хумификация) не е напълно проучен. Според хипотезата за кондензация (М. М. Кононова, А. Г. Трусов) тези вещества се синтезират от нискомолекулни органични съединения. Според хипотезата на L.N. Александрова хуминови киселини се образуват при взаимодействието на високомолекулни съединения (протеини, биополимери), след което постепенно се окисляват и разграждат. И според двете хипотези в тези процеси участват ензими, образувани главно от микроорганизми. Съществува предположение за чисто биогенния произход на хуминовите киселини. По много свойства те приличат на тъмните пигменти на гъбите.

Заключение

Земята е единствената планета, която има почва (едасфера, педосфера) - специална, горна обвивка на сушата.

Тази черупка се е формирала в исторически обозримо време - тя е на същата възраст като живота на сушата на планетата. За първи път на въпроса за произхода на почвата отговори М.В. Ломоносов („За слоевете на земята“): „...почвата е възникнала от разлагането на телата на животните и растенията... през времето...“.

И големият руски учен В.В. Докучаев (1899) е първият, който нарича почвата самостоятелно естествено тяло и доказва, че почвата е „... същото независимо естествено историческо тяло като всяко растение, всяко животно, всеки минерал... тя е резултат, функция на кумулативна, взаимна активност на климата на дадена област, нейните растителни и животински организми, топография и възраст на страната..., накрая, подпочвата, т.е. земните родителски скали... Всички тези почвообразуващи агенти по същество са напълно еквивалентни количества и участват еднакво във формирането на нормалната почва...”

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

презентация, добавена на 20.11.2014 г


Описание на структурата на водата в сладководни тела и отлагания на дънна тиня. Характеристики на почвата като местообитание на микроорганизми. Изследване на влиянието на вида и възрастта на растенията върху ризосферната микрофлора. Отчитане на микробната популация на различни видове почви.

курсова работа, добавена на 01.04.2012 г


Определение за местообитание и характеристики на неговия вид. Характеристики на почвеното местообитание, избор на примери за организми и животни, които го обитават. Ползите и вредите за почвата от съществата, живеещи в нея. Особености на адаптацията на организмите към почвената среда.

презентация, добавена на 09/11/2011


Местообитанията, усвоени от живите организми в процеса на развитие. Водна средаместообитание – хидросфера. Екологични групихидробионти. Наземно-въздушно местообитание. Характеристики на почвата, групи почвени организми. Организмът като местообитание.

резюме, добавено на 06/07/2010


Участие на микроорганизмите в биогеохимичните цикли на въглеродни, азотни, серни съединения, в геоложки процеси. Условия на живот на микроорганизмите в почвата и водата. Използване на знанията за биогеохимичната активност на микроорганизмите в уроците по биология.

курсова работа, добавена на 02.02.2011 г


Почвата като местообитание и основните едафични фактори, оценка на нейната роля и значение в живота на живите организми. Разпределение на животните в почвата, отношението на растенията към нея. Ролята на микроорганизмите, растенията и животните в почвообразуващите процеси.

курсова работа, добавена на 02/04/2014


Почвата е рохкав тънък повърхностен слой земя в контакт с въздуха. Почвата като биоинертно тяло на природата, както е дефинирана от V.I. Вернадски, неговото богатство на живота и неразривната връзка с него. Разнородност на условията, форми на наличие на влага в почвата.

презентация, добавена на 05.03.2013 г


Физични свойствавода и почва. Влиянието на светлината и влажността върху живите организми. Основни нива на действие на абиотичните фактори. Ролята на продължителността и интензитета на излагане на светлина - фотопериод в регулацията на дейността на живите организми и тяхното развитие.

презентация, добавена на 02.09.2014 г


Местообитание на октопод и характеристики на адаптиране към околната среда. Относителен характергодност и механизмът на нейното възникване, развитието на органите за улавяне, задържане и убиване на плячка. Продължителност на живота, структура на тялото, хранене.

лабораторна работа, добавена на 17.01.2010 г


Местообитание на растения и животни. Плодовете и семената на растенията, тяхната приспособимост към размножаване. Адаптиране към движението на различни същества. Приспособяване на растенията към различни методи на опрашване. Оцеляване на организмите при неблагоприятни условия.

Есето е попълнено от ученик Група ЕЛК – 11

Министерство на образованието Руска федерация

Хабаровски държавен технически университет

Хабаровск 2001г

Земно-въздушна среда.

Атмосфера (от гръцки atmos - пара и sphaira - топка), газовата обвивка на земята или някое друго тяло. Точна горна граница земна атмосферане може да се посочи, тъй като плътността на въздуха непрекъснато намалява с височината. Доближаване до плътността на материята, запълваща междупланетното пространство. Следи от атмосферата има на височини от порядъка на радиуса на земята (около 6350 километра). Съставът на атмосферата се променя малко с надморската височина. Атмосферата има ясно изразена слоеста структура. Основните слоеве на атмосферата:

Тропосфера – до височина 8 – 17 km. (в зависимост от географската ширина); в него се концентрират всички водни пари и 4/5 от масата на атмосферата и се развиват всички метеорологични явления. В тропосферата има приземен слой с дебелина 30–50 m, който е под прякото влияние на земната повърхност.

Стратосферата е слой над тропосферата до надморска височина от около 40 km. Характеризира се с почти пълна постоянна температура с надморската височина. Тя е отделена от тропосферата с преходен слой - тропопауза, дебел около 1 km. В горната част на стратосферата има максимална концентрация на озон, който абсорбира голямо количество ултравиолетова радиация от Слънцето и предпазва дивата природаЗемята от нейните вредни въздействия.

Мезосфера – слой между 40 и 80 km; в долната му половина температурата се повишава от +20 до +30 градуса, в горната половина пада почти до -100 градуса.

Термосферата (йоносферата) е слой между 80 и 800 – 1000 km, който има повишена йонизация на газовите молекули (под въздействието на безпрепятствено проникваща космическа радиация). Промените в състоянието на йоносферата влияят на земния магнетизъм и пораждат явления магнитни бури, влияят върху отразяването и поглъщането на радиовълните; в него се появяват сияния. В йоносферата има няколко слоя (области) с максимална йонизация.

Екзосфера (сфера на разсейване) е слой над 800–1000 km, от който молекулите на газа се разпръскват в открития космос.

Атмосферата пропуска 3/4 от слънчевата радиация и забавя дълговълновата радиация от земната повърхност, като по този начин увеличава общото количество топлина, използвано за развитието на естествените процеси на Земята.

Огромно количество вредни вещества се съдържа във въздуха (атмосферата), който дишаме. Това са твърди частици от сажди, азбест, олово и суспендирани течни капчици въглеводороди и сярна киселина и газове: въглероден оксид, азотни оксиди, серен диоксид. Всички тези замърсители във въздуха имат биологичен ефект върху човешкото тяло.

Смогът (от англ. smoke - дим и fog - мъгла), който нарушава нормалното състояние на въздуха в много градове, възниква в резултат на реакцията между въглеводородите, съдържащи се във въздуха, и азотните оксиди, намиращи се в изгорелите газове на автомобилите.

Основните замърсители на въздуха, които според UNEP се отделят годишно до 25 милиарда тона, включват:

Серен диоксид и прахови частици – 200 милиона тона/годишно;

Азотни оксиди – 60 млн. т/год.;

Въглеродни оксиди – 8000 милиона тона/годишно;

Въглеводороди – 80 милиона тона/год.

Основната посока за опазване на въздушния басейн от замърсяване с вредни вещества е създаването на нов безотпадна технологиясъс затворени производствени цикли и интегрирано използване на суровини.

Много съществуващи предприятия използват технологични процеси с отворени производствени цикли. В този случай отработените газове се пречистват с помощта на скрубери, филтри и др., преди да бъдат изпуснати в атмосферата. Това е скъпа технология и само в редки случаи цената на веществата, извлечени от отпадъчните газове, може да покрие разходите за изграждане и експлоатация на пречиствателни съоръжения.

Най-разпространените методи за пречистване на газове са адсорбция, абсорбция и каталитични методи.

Санитарното почистване на промишлени газове включва отстраняване на CO2, CO, азотни оксиди, SO2 и суспендирани частици.

Пречистване на газ от CO2

Пречистване на газ от CO

Пречистване на газове от азотни оксиди

Пречистване на газ от SO2

Пречистване на газове от суспендирани частици

Водна среда.

Хидросфера (от хидро... и сфера), прекъснатата водна обвивка на Земята, разположена между атмосферата и твърдата кора (литосферата); представлява съвкупността от океани, морета, езера, реки, блата, както и подземни води. Хидросферата покрива около 71% от земната повърхност; обемът му е около 1370 милиона km3 (1/800 от общия обем на планетата); маса 1,4 х 1018 тона, от които 98,3% са съсредоточени в океаните и моретата. Химичният състав на хидросферата се доближава до средния състав на морската вода.

Количеството прясна вода съставлява 2,5% от цялата вода на планетата; 85% - морска вода. Запасите от прясна вода са разпределени изключително неравномерно: 72,2% - лед; 22,4% - подземни води; 0,35% - атмосфера; 5,05% - стабилен речен отток и езерна вода. Водата, която можем да използваме, представлява само 10-2% от цялата прясна вода на Земята.

Икономическата дейност на човека доведе до значително намаляване на количеството вода в земните резервоари. Намаляването на нивото на подземните води намалява производителността на околните ферми.

Според количеството на солите водата се разделя на: прясна (<1 г/л солей), засоленную (до 25 г/л солей) и соленую (>25).

Деградацията на естествените води е свързана преди всичко с повишаване на солеността. Количеството минерални соли във водите непрекъснато нараства. Основната причина за солеността на водата е унищожаването на горите, разораването на степите и пашата. В този случай водата не се задържа в почвата, не я овлажнява, не попълва почвените източници, а се търкаля през реките в морето. Като взети мерки в напоследъкЗа намаляване на солеността на реките се използва засаждане на гори.

Обемът на изхвърлянето на дренажни води е огромен. Към 2000 г. той възлиза на 25 – 35 km3. Напоителните системи обикновено консумират 1–2 хил. m3/ha, минерализацията им е до 20 hl. Заустванията на промишлени отпадъчни води имат огромен принос за минерализацията на водата. По данни за 1996 г. в Русия обемът на промишленото производство. дренажът беше равен на потока на такава голяма река като Кубан.

Консумацията на вода се увеличава постоянно, както за промишлени, така и за битови нужди. Средно градовете с население от 1 милион души, според Съединените щати, консумират 200 литра вода на ден на човек.

Основните характеристики на отпадъчните води, които влияят на състоянието на резервоарите: температура, минералогичен състав на примеси, съдържание на кислород, ml, pH, концентрация на вредни примеси. Особено голямо значениеза самопречистване на водоемите има кислороден режим. Условията за заустване на отпадъчните води във водоемите се регламентират от „Правила за опазване на повърхностните води от замърсяване с отпадъчни води“. Отпадъчните води се характеризират със следните характеристики:

Мътност на водата;

Цвят на водата;

Сух остатък;

Киселинност;

твърдост;

Разтворим кислород;

Биологична нужда от кислород.

В зависимост от условията на образуване отпадъчните води се разделят на три групи:

битови отпадъчни води;

Атмосферни отпадъчни води;

Промишлени отпадъчни води;

Методи за пречистване на вода. Чистата отпадъчна вода е вода, която практически не е замърсена в процеса на участие в производствената технология и чието изхвърляне без пречистване не води до нарушаване на стандартите за качество на водата за водно тяло.

Замърсените отпадъчни води са води, които по време на употреба са замърсени с различни компоненти и се заустват без пречистване, както и отпадъчни води, които са пречистени до степен под нормата. Заустването на тези води води до нарушаване на стандартите за качество на водата в водно тяло.

Почти винаги пречистването на промишлените отпадъчни води е комплекс от методи:

механично пречистване на отпадъчни води;

химическо почистване:

реакции на неутрализация;

окислително-редукционни реакции;

биохимично пречистване:

аеробно биохимично третиране;

анаеробно биохимично третиране;

дезинфекция на вода;

специални методи за почистване;

дестилация;

замразяване;

мембранен метод;

йонен обмен;

отстраняване на остатъчната органична материя.

Почвена среда.

Почвата е повърхностният слой на земната кора, който носи растителност и има плодородие. Промени под въздействието на растителност, животни (предимно микроорганизми), климатични условия, човешки дейности. Въз основа на техния механичен състав (въз основа на размера на почвените частици) почвите се разграничават: песъчливи, песъчливо-глинести (песъчливи), глинести (глинести) и глинести. Според техния генезис почвите се различават: дерново-подзолисти, сиви горски, черноземни, кестенови, кафяви и др. Разпределението на почвата върху земната повърхност се подчинява на законите на зоналността (хоризонтална и вертикална).

Основните видове замърсяване на литосферата са твърди битови и промишлени отпадъци. Средно всеки жител на града произвежда около 1 тон годишно. твърди отпадъции тази цифра се увеличава всяка година.

В градовете за съхранение битови отпадъциса дадени големи площи. Отпадъците трябва да се отстраняват своевременно, за да се предотврати разпространението на насекоми и гризачи и да се предотврати замърсяването на въздуха. Много градове имат фабрики за преработка на битови отпадъци, а пълното рециклиране на отпадъци позволява на град с население от 1 милион души да получава до 1500 тона метал и почти 45 хиляди тона компост годишно. В резултат на изхвърлянето на отпадъци градът става по-чист, освен това, поради освободените площи, заети от сметища, градът получава допълнителни територии.

Правилно организираното технологично депо е място за съхранение на твърди битови отпадъци, което осигурява постоянно рециклиране на отпадъците с участието на атмосферен кислород и микроорганизми.

В инсталацията за изгаряне на битови отпадъци, заедно с неутрализирането, се намалява максималният обем на отпадъците. Трябва обаче да се има предвид, че самите инсталации за изгаряне на отпадъци могат да замърсят заобикаляща средаСледователно при проектирането им трябва да се предвиди третиране на емисиите. Производителността на такива инсталации за изгаряне на отпадъци е приблизително 720 t/s. с целогодишна и денонощна работа.

Почвата като екологичен фактор

Въведение

Почвата като екологичен фактор в живота на растенията. Свойства на почвите и тяхната роля в живота на животните, хората и микроорганизмите. Почви и сухоземни животни. Разпространение на живите организми.

ЛЕКЦИЯ № 2,3

ЕКОЛОГИЯ НА ПОЧВАТА

ПРЕДМЕТ:

Почвата е основата на природата на земята. Човек може безкрайно да се учудва на самия факт, че нашата планета Земя е единствената известна планета, която има удивителен плодороден филм - почвата. Как е възникнала почвата? На този въпрос за първи път отговори великият руски енциклопедист М. В. Ломоносов през 1763 г. в известния си трактат „За слоевете на земята“. Почвата, пише той, не е първична материя, но произлиза „от разлагането на животински и растителни тела в продължение на дълъг период от време“. В. В. Докучаев (1846-1903) в класическите си трудове върху руските почви за първи път започва да разглежда почвата като динамична, а не като инертна среда. Той доказа, че почвата не е мъртъв организъм, а жив, обитаван от множество организми, тя е сложна по своя състав. Той идентифицира пет основни почвообразуващи фактора, които включват климат, основна скала (геоложка основа), топография (релеф), живи организми и време.

Почвата е специално природно образувание, което има редица свойства, присъщи на живата и неживата природа; се състои от генетично свързани хоризонти (формират почвен профил), получени в резултат на трансформации на повърхностните слоеве на литосферата под комбинираното въздействие на вода, въздух и организми; характеризиращ се с плодовитост.

В повърхностния слой на скалите по пътя на превръщането им в почва протичат много сложни химични, физични, физикохимични и биологични процеси. N.A. Kachinsky в книгата си „Почва, нейните свойства и живот“ (1975) дава следната дефиниция на почвата: „Почвата трябва да се разбира като всички повърхностни слоеве на скалите, обработени и променени от съвместното влияние на климата (светлина, топлина, въздух). , вода), растителни и животински организми и в култивирани площи и човешка дейност, способни да произвеждат култури. Минералната скала, върху която се е образувала почвата и която, така да се каже, е родила почвата, се нарича основна скала.

Според Г. Доброволски (1979) „почвата трябва да се нарича повърхностен слой глобус, притежаваща плодовитост, характеризираща се с органо-минерален състав и особен, уникален профилен тип структура. Почвата е възникнала и се развива в резултат на комбинираното въздействие на вода, въздух, слънчева енергия, растителни и животински организми върху скалите. Свойствата на почвата отразяват местните характеристики природни условия" По този начин свойствата на почвата в своята съвкупност създават определен екологичен режим, чиито основни показатели са хидротермичните фактори и аерацията.

Съставът на почвата включва четири важни структурни компонента: минерална основа (обикновено 50-60% от общия състав на почвата), органична материя (до 10%), въздух (15-25%) и вода (25-35%). .

Минерална основа (минерален скелет) на почвата е неорганичният компонент, образуван от основната скала в резултат на нейното изветряне. Минералните фрагменти, които образуват почвения скелет, са разнообразни - от камъни и камъни до песъчинки и малки глинести частици. Скелетният материал обикновено се разделя произволно на фина почва (частици под 2 mm) и по-големи фрагменти. Частиците с диаметър под 1 микрон се наричат ​​колоидни. Механичните и химичните свойства на почвата се определят главно от онези вещества, които принадлежат към фината почва.

Структура на почвата определя се от относителното съдържание на пясък и глина в него.

Идеалната почва трябва да съдържа приблизително равни количества глина и пясък, с частици между тях. В този случай се образува пореста, зърнеста структура, а почвата се нарича глинеста почва . Те имат предимствата на двата екстремни типа почви и нито един от техните недостатъци. Почвите със средна и фина структура (глини, глинести почви, тини) обикновено са по-подходящи за растежа на растенията поради съдържанието на достатъчно хранителни вещества и способността да задържат вода.

В почвата, като правило, се разграничават три основни хоризонта, които се различават по морфологични и химични свойства:

1. Горен хумусно-акумулативен хоризонт (А),в които се натрупват и трансформират органични вещества и от които някои от съединенията се отвеждат надолу от промивните води.

2. Измиващ хоризонтили илувиален (B),където отмитите отгоре вещества се утаяват и трансформират.

3. Порода майкаили хоризонт (C),чийто материал се превръща в почва. В рамките на всеки хоризонт се разграничават повече подразделени слоеве, които също се различават значително по свойства.

Почвата е среда и основно условие за развитието на растенията. Растенията се вкореняват в почвата и от нея черпят всичко необходимо за живота. хранителни веществаи вода. Понятието почва означава най-горния слой на твърдата земна кора, подходящ за обработка и отглеждане на растения, който от своя страна се състои от доста тънки овлажнени и хумусни слоеве.

Навлажненият слой е тъмен на цвят, има лека дебелина от няколко сантиметра, съдържа най-голямото числопочвени организми, в него има силна биологична активност.

Хумусният слой е по-дебел; ако дебелината му достигне 30 см, можем да говорим за много плодородна почва, тя е дом на множество живи организми, които преработват растителни и органични остатъци в минерални компоненти, в резултат на което те се разтварят от подземните води и се абсорбират от корените на растенията. По-долу са минералният слой и изходните скали.

Въведение

На нашата планета можем да различим няколко основни среди на живот, които се различават значително по отношение на условията на живот: вода, земя-въздух, почва. Местообитания са и самите организми, в които живеят други организми.

Първото средство за живот е била водата. Именно в него е възникнал животът. С напредването на историческото развитие много организми започнаха да населяват земно-въздушната среда. В резултат на това се появиха земни растения и животни, които се развиха, адаптирайки се към новите условия на живот.

В процеса на жизнената дейност на организмите и действието на факторите нежива природа(температура, вода, вятър и др.) на сушата, повърхностните слоеве на литосферата постепенно се превръщат в почва, в един вид, по думите на В. И. Вернадски, „биоинертно тяло на планетата“, възникващо като резултат съвместни дейностиживи организми и фактори на околната среда.

Както водните, така и сухоземните организми започват да населяват почвата, създавайки специфичен комплекс от обитатели.

Почвата като жизнена среда

Почвата е плодородна и е най-благоприятният субстрат или местообитание за по-голямата част от живите същества – микроорганизми, животни и растения. Важно е също така, че по отношение на тяхната биомаса почвата (сушата на Земята) е почти 700 пъти по-голяма от океана, въпреки че сушата представлява по-малко от 1/3 от земната повърхност. Почвата е повърхностният слой земя, състоящ се от смес минерали, получени от разлагането на скали, и органични вещества, получени от разлагането на растителни и животински останки от микроорганизми. Повърхностните слоеве на почвата са обитавани от различни организми, които унищожават останките от мъртви организми (гъбички, бактерии, червеи, малки членестоноги и др.). Активната дейност на тези организми допринася за образуването на плодороден почвен слой, подходящ за съществуването на много живи същества. Почвата може да се счита за преходна среда, между земно-въздушната среда и водната среда, за съществуването на живи организми. Почвата е сложна система, включваща твърда фаза (минерални частици), течна фаза (почвена влага) и газообразна фаза. Връзката между тези три фази определя характеристиките на почвата като жизнена среда.

Характеристики на почвата като местообитание

Почвата е рохкав тънък повърхностен слой земя в контакт с въздуха. Въпреки незначителната си дебелина, тази черупка на Земята играе жизненоважна роляв разпространението на живота. Почвата не е просто твърдо тяло, като повечето скали на литосферата, а сложна трифазна система, в която твърдите частици са заобиколени от въздух и вода. Той е пронизан от кухини, изпълнени със смес от газове и водни разтвори, поради което в него се развиват изключително разнообразни условия, благоприятни за живота на много микро- и макроорганизми.

В почвата температурните колебания се изглаждат в сравнение с повърхностния слой въздух, а наличието на подпочвени води и проникването на валежи създават запаси от влага и осигуряват междинен режим на влажност между водната и сухоземната среда. Почвата концентрира запаси от органични и минерални вещества, доставяни от умираща растителност и животински трупове. Всичко това определя по-голямата наситеност на почвата с живот. Разнородността на почвените условия е най-силно изразена във вертикална посока.

С дълбочина редица от най-важните фактори на околната средазасягащи живота на обитателите на почвата. На първо място, това се отнася до структурата на почвата. Съдържа три основни хоризонта, различни по морфологични и химични свойства: 1) горен хумусно-акумулативен хоризонт А, в който се натрупва и трансформира органичното вещество и от който част от съединенията се изнасят надолу с промивни води; 2) промиващият хоризонт или илувиален B, където веществата, измити отгоре, се утаяват и се трансформират, и 3) основната скала или хоризонт C, чийто материал се трансформира в почва.

Влагата в почвата присъства в различни състояния: 1) свързана (хигроскопична и филмова), здраво задържана от повърхността на почвените частици; 2) капилярът заема малки пори и може да се движи по тях в различни посоки; 3) гравитацията запълва по-големи празнини и бавно се просмуква надолу под въздействието на гравитацията; 4) парообразен се съдържа в почвения въздух.

Колебания в температурата на рязане само на повърхността на почвата. Тук те могат да бъдат дори по-силни, отколкото в повърхностния слой на въздуха. Въпреки това, с всеки сантиметър по-дълбоко, ежедневно и сезонно температурни промениТе стават все по-малки и на дълбочина 1-1,5 м практически вече не се проследяват.

Химическият състав на почвата е отражение на елементния състав на всички геосфери, които участват в образуването на почвата. Следователно съставът на всяка почва включва онези елементи, които са често срещани или се срещат както в литосферата, така и във хидро-, атмосферната- и биосферата.

Съставът на почвите включва почти всички елементи от периодичната таблица на Менделеев. По-голямата част от тях обаче се намират в почвите в много малки количества, така че на практика трябва да имаме работа само с 15 елемента. Те включват, на първо място, четирите елемента на органогена, т.е. C, N, O и H, като тези, включени в органичните вещества, след това от неметалите S, P, Si и C1 и от металите Na, K, Ca, Mg, AI, Fe и Mn.

Изброените 15 елемента формират основата химичен съставЛитосферата като цяло в същото време е включена в пепелната част от растителни и животински остатъци, която от своя страна се образува от елементи, разпръснати в почвената маса. Количественото съдържание на тези елементи в почвата е различно: O и Si трябва да бъдат поставени на първо място, A1 и Fe на второ място, Ca и Mg на трето място, а след това K и всички останали.

Специфични свойства: плътна конструкция (твърда част или скелет). Ограничаващи фактори: липса на топлина, както и липса или излишък на влага.