Головна

Екологічні особливості ґрунту як середовища існування

  1.  I. Аналіз виховних можливостей середовища
  2.  II. БІОЛОГО - ЕКОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКРЕМИХ
  3.  IV. ГЛОБАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
  4.  SWOT- аналіз внутрішнього і зовнішнього середовища фірми
  5.  V1: Тема 4. Християнство: основні причини виникнення, особливості, напрямки, сучасний стан
  6.  Агропромисловий комплекс Росії. Структура, особливості сучасного розміщення, проблеми та перспективи розвитку. АПК Росії в контексті її вступу в СОТ.
  7.  Агрофізичні ФАКТОРИ родючості ГРУНТУ

Грунт являє собою відносно тонкий пухкий поверхневий шар суші, що знаходиться в постійному контакті і взаємодії з атмосферою і гідросферою. Грунт, або педосфера, Являє собою глобальну оболонку суші. Найважливішим властивістю грунту, яке відрізняє її від грунту, є родючість, т. Е здатність багато в чому забезпечувати зростання і розвиток рослин, і вироблення ними первинного органічної речовини, необхідного для існування будь-якого біоценозу. Грунт, на відміну від літосфери, являє собою не просто сукупність мінералів і гірських порід, а є складною трифазною системою, в якій тверді мінерали оточені водою і повітрям. Вона містить безліч порожнин і капілярів, заповнених грунтовими розчинами, і тому в ній створюються найрізноманітніші умови для життя організмів. У грунті міститься основний запас органічних поживних речовин, що також сприяє поширенню в ній життя. Кількість грунтових мешканців величезна. На 1 м2 багатою органікою ґрунту в шарі глибиною 25 см можуть мешкати до 100 млрд. особин найпростіших і бактерій, мільйони дрібних черв'яків коловерток і нематод, тисячі дрібних членистоногих, сотні дощових черв'яків, грибів. Крім того, в грунті мешкають багато видів дрібних ссавців. В освітлених поверхневих шарах в кожному грамі ґрунту мешкають сотні тисяч фотосинтезирующих найдрібніших рослин - водоростей, серед яких зелені, синьо-зелені, діатомові і ін. Таким чином, живі організми є настільки ж характерним компонентом грунту, як і її мінеральні складові. Саме тому відомий вітчизняний вчений геохімік В. І. Вернадський, засновник сучасної концепції про біосферу Землі, ще в 20-х рр. ХХ століття обгрунтував виділення грунту в особливу биокосное природне тіло, підкреслюючи тим самим насиченість її життям. Грунт виникла на певному етапі еволюції біосфери Землі і є її продуктом. Діяльність ґрунтових організмів спрямована в основному на розкладання грубого мертвого органічної речовини. В результаті складних фізико-хімічних процесів, що відбуваються при безпосередній участі мешканців грунту, утворюються органо-мінеральні сполуки, які вже доступні для безпосереднього засвоєння корінням рослин і необхідні для синтезу органічної речовини, для освіти нового життя. Тому роль грунту надзвичайно велика.

У грунті значно згладжені коливання температури в порівнянні з поверхневим шаром повітря. Однак на її поверхні мінливість температури може бути виражена навіть різкіше, ніж в приземному шарі повітря, так як повітря нагрівається і охолоджується саме від поверхні грунту. Однак з кожним сантиметром вглиб, добові та сезонні температурні зміни стають все менш вираженими і на глибині більше 1 м зазвичай не реєструються.

Наявність грунтових вод і проникнення води при випаданні дощових опадів, на тлі значної вологоємності, властивої для більшості типів ґрунтів, сприяє підтримці сталого вологісного режиму. Волога в грунті присутній в різних станах: вона може триматися на поверхні мінеральних часток (гігроскопічна і плівкова), займати дрібні пори і повільно переміщатися по ним в різних напрямках (капілярна), заповнювати більші порожнини і просочуватися вниз під дією сили тяжіння (гравітаційна ), а також міститися в грунті у вигляді пари. Зміст вологи в грунті залежить від її структури і пори року. Якщо зміст гравітаційної вологи велике, то режим грунту нагадує режим непротічних мілководного водойми. У сухому грунті присутній тільки капілярна волога і умови наближаються до наземних. Однак навіть в самих сухих ґрунтах, повітря завжди має більш високу вологість, ніж на поверхні, що позитивно позначається на житті ґрунтових організмів.

Склад ґрунтового повітря піддається мінливості. У міру зростання глибини, зменшується вміст кисню і зростає концентрація вуглекислого газу, т. Е має місце аналогічна тенденція, що і в водоймах, в силу подібності процесів визначають концентрації цих газів в кожній з середовищ. У зв'язку з що йдуть в грунті процесами розкладання органічних речовин, в глибинних шарах грунту може бути висока концентрація токсичних газів, таких як сірководень, аміак і метан. При перезволоженні грунту, коли водою заповнюються всі її капіляри і порожнини, що, наприклад, часто має місце в тундрі в кінці весни, можуть виникати умови дефіциту кисню і розкладання органіки призупиняється.

Неоднорідність властивостей грунту призводить до того, що для організмів різних розмірів вона може виступати в якості різних середовищ існування. Для дуже дрібних грунтових тварин, яких об'єднують в екологічну групу мікрофауни (Найпростіші, коловертки, нематоди та ін.) Грунт являє собою систему мікроводоёмов, так як вони живуть переважно в капілярах, заповнених водним розчином. Розміри таких організмів складають всього 2 до 50 мкм. Більші дихаючі повітрям організми становлять групу мезофауни. До неї належать в основному членистоногі (різні кліщі, багатоніжки, первічнобеськрилиє комахи - колембол, двухвостки і ін.) Для них грунт - це сукупність дрібних печер. Вони не мають спеціальних органів, що дозволяють самостійно проробляти отвори в грунті, і повзають по поверхні ґрунтових порожнин за допомогою кінцівок або червеобразно звиваючись. Періоди затоплення ґрунтових порожнин водою, наприклад при тривалих атмосферних опадах, представники мезофауни переживають в бульбашках повітря, який затримується навколо тіла тварин завдяки їх несмачіваемих покривів, забезпеченим віями і лусочками. При цьому бульбашка повітря являє собою для дрібного тваринного своєрідну '' фізичну жабру '', тому що дихання здійснюється за рахунок кисню надходить в повітряний простір з навколишнього середовища в процесі дифузії. Тварини належать до групи мезофауни мають розміри від десятих часток до 2 - 3 мм. Ґрунтових тварин з розмірами тіла від 2 до 20 мм, називають представниками екологічної групи макрофауни. Це, перш за все, личинки комах і дощові черв'яки. Грунт для них є вже щільним середовищем, здатної надавати значну механічне опір в процесі руху. Вони пересуваються в грунті або розширюючи існуючі свердловини, розсуваючи грунтові частинки, або проробляючи нові ходи. Газообмін більшості представників цієї групи відбувається за допомогою спеціалізованих органів дихання, а також доповнюється газообменом через покриви тіла. Активні риє тварини здатні залишати ті шари грунту, в яких створюються несприятливі для них умови проживання. Взимку і в сухі літні періоди вони концентруються в більш глибоких шарах грунту, де температура в зимовий період і вологість влітку вищі, ніж на поверхні. До екологічної групі мегафауни належать тварини переважно з числа ссавців. Деякі з них в грунті здійснюють весь свій життєвий цикл (кроти Євразії, златокроти Африки, ноторикт Австралії і ін.). Вони здатні проробляти в грунті цілі системи ходів і нір. Зовнішній вигляд і анатомічна будова цих тварин відображають їх адаптації до підземного способу життя. У них недорозвинені очі, компактна форма тіла з короткою шиєю, короткий густе хутро, сильні кінцівки, пристосовані для копання. До складу мегафауни грунту входять також великі малощетінковие черви - олігохети, особливо представники сімейства Megascolecidae, Що мешкають в тропічній зоні Південної півкулі. Найбільший з них - австралійський черв'як Megascolides australis може досягати в довжину 3 м.

Крім постійних мешканців грунту, серед великих тварин можна виділити тих,

які годуються на поверхні, але розмножуються, зимують, відпочивають і рятуються від ворогів в грунтових норах. Це бабаки, ховрахи, тушканчики, кролики, борсуки та ін.

Властивості грунту і рельєфу місцевості роблять значний, а іноді і визначальний вплив на умови проживання наземних організмів, в першу чергу рослин. Властивості земної поверхні, які надають екологічний вплив на її мешканців, відносять в особливу групу едафічних факторів середовища (від грец. "едафос" - підстава, грунт). У грунті зосереджені кореневі системи наземних рослин. Тип кореневої системи залежить від гідротермічного режиму, аерації, механічного складу і структури ґрунту. Наприклад, береза ??і модрина, які ростуть в районах з багаторічною мерзлотою, мають приповерхневих кореневі системи, які поширюються в основному вшир. У тих же районах, де багаторічної мерзлоти немає, кореневі системи цих же рослин проникають в грунт на значно більшу глибину. Коріння багатьох рослин степів, можуть діставати воду з глибини понад 3 м, однак у них добре розвинена також і поверхнева коренева система, функція якої полягає в отриманні органічних і мінеральних речовин. В умовах перезволоженого грунту з низьким вмістом кисню, наприклад в басейні найбільшої за водністю річки світу - Амазонки, формуються спільноти так званих мангрових рослин, у яких розвинені спеціальні надземні дихальне коріння - пневматофори.

Виділять кілька екологічних груп рослин в залежності від їх ставлення до певних властивостей ґрунту.

Стосовно кислотності грунту розрізняють ацидофільні види, адаптовані до зростанню на кислих грунтах з рН менше 6.5 од. До таких належать рослини вологих болотистих місць існування. нейтрофільні види тяжіють до ґрунтів, які мають реакцію близьку до нейтральної з рН від 6.5 до 7.0 од. Це більшість культурних рослин помірної кліматичної зони. Базіфільние рослини ростуть в ґрунтах мають лужну реакцію з рН більше 7.0 од. Наприклад, до цієї групи належать лісова анемона, мордовік). індиферентні рослини в стані виростати на грунтах з різними значеннями рН (конвалія, костриця овеча і ін.).

Залежно від вимог до змісту в грунті органічних і мінеральних поживних речовин, розрізняють оліготрофние рослини, яким для нормального існування потрібно мала кількість поживних речовин (наприклад, сосна звичайна, що виростає на бідних піщаних ґрунтах), евтрофних рослини, які потребують значно багатших грунтах (дуб, бук, снить звичайна та ін.) і мезотрофние, Що вимагають помірної кількості органо сполук (ялина звичайна).

Крім того, рослини, які ростуть на грунтах з високою мінералізацією виділяються в екологічну групу галофітов (Рослини напівпустель - солерос, Кокпек і ін.). Окремі види рослин адаптовані до переважного зростанню на кам'янистих грунтах - їх виділяють в екологічну групу петрофітов, А мешканців сипучих пісків відносять до групи псаммофіти.

Фізичні особливості ґрунту як середовища існування, призводять до того, що, не дивлячись на значну неоднорідність екологічних умов, вони є більш стабільними ті, які властиві для наземно-повітряного середовища. значний

градієнт температури, вологості і змісту газів, що виявляється зі збільшенням глибини грунту, дає можливість дрібним тваринам шляхом незначних переміщень знайти для себе підходящі умови проживання.

По ряду екологічних особливостей грунт є середовищем, проміжною між водної та наземної. З водним середовищем грунт зближують характер мінливості її температурного режиму, низький вміст кисню в ґрунтовому повітрі, насиченість його водяною парою, присутність солёй і органічних речовин в ґрунтових розчинах, часто у високій концентрації, можливість переміщатися

в трьох вимірах. З повітряним середовищем грунт зближують наявність грунтового повітря, низький вміст вологи в разі інтенсивного сонячного випромінювання і значні коливання температури в приповерхневому шарі.

Проміжний характер екологічних властивостей грунту як середовища існування, дає підстави припустити, що грунт мала особливе значення в еволюції органічного світу. Для багатьох груп, зокрема для членистоногих, грунт, ймовірно, була середовищем, через проміжні адаптації до якої, стало можливим перейти до типово наземного способу життя і в подальшому виробити ефективні адаптації до ще більш складним природним умовам суші.

література:

Основна [4] - Т.1 - с. 299 - 316; [5] - с. 121 - 131; Додаткова [19].

Питання для самоперевірки:

1. У чому полягає основна відмінність грунту від мінеральної породи?

2. Чому грунт називають біокосні тілом?

3. Яка роль ґрунтових організмів в підтримці родючості грунту?

4. Які екологічні фактори відносять до групи едафічних?

5. Які екологічні групи ґрунтових тварин вам відомі?

6. Які існують екологічні групи рослин залежно від їх ставлення

до певних властивостей грунту?

7. Які властивості грунту зближують її з наземно-повітряному і водному середовищами існування?




 Державна освітня установа вищої |  професійної освіти |  Вступ |  Історія розвитку екології |  Завдання і методи сучасної екології |  Екологічні фактори та їх класифікації |  Екологічні особливості водного середовища проживання |  популяції |  біоценози |  екосистеми |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати