Абиотический фактор структура почвы

По определению почвоведа В.Р. Вильямса. «Почва – это рыхлый горизонт суши, способный производить урожай растений».

Почва является гигантской экологической системой, которая наряду с Мировым океаном оказывает решающее влияние на всю биосферу. Почва активно участвует в круговоротах веществ и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы. Почва – это трехфазная среда, включающая твердую, жидкую и газообразные фазы, которые формируются в процессе взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов.

Существует большое разнообразие типов почв: подзолистые, пески, глина, чернозем и др. Выделяют пять слоев (пластов) почвы (рис. 5.4).

А₁ – Этот горизонт называют гумусовым, он формируется при содействии растений и микроорганизмов. Количество гумуса определяет плодородие почвы.

А₀ – расположен (но не всегда есть) выше гумусового слоя. Называется этот слой «подстилка» или «дернина». Он состоит из растительных остатков, степного войлока, корневищ трав. Дернина влияет на тепловой и воздушный режимы корневой системы растений: защищает корни от перегрева и переохлаждения.

А₂ – горизонт вымывания – залегает под горизонтом А₁ и является малоплодородным подзолистым горизонтом. На черноземных почвах он, как правило, отсутствует. Горизонт характеризуется выносом основных химических веществ в более глубокие горизонты.

Еще глубже залегает горизонт В –иллювиальный слой. В нем накапливаются минеральные вещества из вышележащих слоев. Имеет бурую окраску и высокую плотность.

С – материнская горная порода, на которой формируется почва.

Основные свойства почвы:

1. Химический состав почвы: почвенная среда состоит из живой и косной материй; это слой материнский породы с живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности.

Средний состав почвы:

— на остальные вещества приходится около 15%, это: оксиды магния, калия, фосфора и кальция (MgO, K₂O, P₂O₅, CaO).

2. Механический состав почвы – важное физическое свойство. Различают четыре градации почв по механическому составу: песок, супесь, суглинок и глина. От градации зависит водопроницаемость почвы, ее плотность, способность проникновения в почву корней растений, аэрация, т.е. насыщенность почвы кислородом.

3. Состав растворенных в почве ионов, от которого зависят биохимические свойства почвы. Некоторые ионы для растений являются ядом, другие – жизненно необходимы. Особенно важны ионы водорода, определяющие кислотность почвы. Концентрация в нормальной почве ионов водорода (рН) должна быть близка к нейтральной (5.5). Известковые почвы с рН≥9, торфяные с рН≤4 являются непригодными для земледелия. Среди растений, однако, существуют ацедофильные организмы, которые требуют кислых почв (ель, щавель, мхи) и базофильные организмы – требуют известкования почв (ясень, люцерна). Основная масса организмов является нейтрофильными – предпочитают нейтральную почву (основные растения).

Существуют почвы с большим количеством растворенной в ней соли, особенно хлористого натрия. На таких почвах способны жить только растения-галофиты. Безразличны к питательности почвы все птицы, млекопитающие и человек.

4. Содержание биомассы. В почве обитают множество растительных и животных организмов, грибов, бактерий, водорослей. В среднем, биомасса живых организмов в пахотном слое, снятом с 1 гектара, равна (в кг): бактерий — 1000–7000; микрогрибов 100–1000; водорослей – 100–300; червей – 350–1000. Культурные растения в процессе роста изымают из почвы биогенные вещества. Потери восстанавливаются за счет внесения удобрений. Но удобрения непосредственно, как правило, растениями не усваиваются. В биологически доступную форму они трансформируются микроорганизмами почвы – без них почва неплодородна.

Дата добавления: 2014-11-13 ; просмотров: 21 ; Нарушение авторских прав

Источник

Абиотические факторы почвенного покрова

Почва — это поверхностный слой земной коры, который образуется и развивается в результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельной экосистемой.

Важнейшее свойство почвы — плодородие, которое определяется физическими и химическими свойствами почвы. Почва — трёхфазная среда, включающая твёрдые, жидкие и газообразные компоненты. Является продуктом физического, химического и биологического преобразования горных пород, т.е. формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов. Сама почва постоянно развивается и изменяется, вследствие чего существует большое разнообразие её типов.

1. Арктические и тундровые (гумус до 1 -3 %)

2. Подзолистые (хвойные леса, гумус до 4-5 %).

3. Черноземы (степь, гумус до 10 %).

4. Каштановые (в сухих степях, гумус до 4%).

5. Серо-бурые (пустыни субтропические пояса, гумус 1-1,5%).

6. Красноземы (влажный субтропический лес, гумус до 6 %).

Гумус — органическое вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков, которое накапливается в верхнем слое почвы. Главный источник питания растений. В гумусе также накапливаются микроэлементы. В процессе эксплуатации почв количество гумуса уменьшается, поэтому необходимо вносить различные удобрения.

Свыше 50 % минерального состава почвы занимают кремнезёмы, до 25 % приходится на глинозём, до 10 % на оксиды железа, до 5 % на оксиды магния, калия, фосфора, кальция. Органические вещества, поступающие в почву с растительным опадом, включают углеводы, белковые вещества, жиры, а также конечные продукты обмена у растений – воска, смолы, дубильные вещества. Органические остатки в почве разрушаются (минерализуются) с образованием более простых (вода, СО₂, аммиак) веществ или превращаются в более сложные соединения – перегной, гумус.

Одна из наболее важных физических свойств почвы – её механический состав, т. е. содержание частиц разного размера. Установлены 4 градации механического состава: песок, супесь, суглинок и глина. От механического состава зависят водопроницаемость почвы, её способность удерживать влагу, проникновение в неё корней растений и т.д. Большое значение для почвы имеет её аэрация, т. е. насышенность её воздухом и способность к такому насыщению. Химические свойства почвы зависят от содержания минеральных веществ, которые находятся в ней в виде растворённых ионов. рН в среднем близка к нейтральному значению.

В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на её физико-химические характеристики: бактерии, водоросли, грибы и простейшие одноклеточные, черви.

Органические вещества вырабатываются растениями при использовании мин солей, солнечной энергии и воды. Т. о. почва теряет те мин элементы, которые растения взяли из неё. В лесах часть питательных веществ вновь возвращается в почву через листопад.

Основные биохимические процессы окисления происходят в верхнем слое почвы толщиной до 0,4 м, так как в нём обитает наибольшее количество микроорганизмов. Если бактерии минерализуют органическое вещество, то простейшие уничтожают избыточное количество бактерий. Дождевые черви, личинки жуков, клещи разрыхляют почву и этим способствуют её аэрации. Кроме того, они перерабатывают трудно расщепляемые органические вещества.

Абиотические факторы водной среды

На долю воды приходится 71% всей поверхности Земли. Водные условия образуют своеобразную среду обитания живых организмов, отличающуюся от наземной плотностью и вязкостью. Плотность воды в 800 раз, а вязкость в 55 раз больше, чем воздуха. Океан — главный приёмник и аккумулятор солнечной энергии, т.к. вода обладает высокой теплоёмкостью.

Основные свойства водной среды:

1) Подвижность, т. е постоянное перемещение водных масс в пространстве

2) Температурная стратификация, т. е изменение температуры воды по глубине водного объекта

3) Режим, связанный с периодическими изменениями температуры. Самыми низкими температурами воды считают –2 0 С, самыми высокими 35 – 37 0 С.

4) Прозрачность воды, определяющая световой режим под её поверхностью. От прозрачности и мутности зависит фотосинтез, а следовательно и накопление органического вещества, которое возможно лишь в пределах эвфотической зоны (эв – пере, фотос — свет), т. е. в том слое где процессы фотосинтеза преобладают над процессами дыхания. Мутность и прозрачность зависит от содержания в воде взвешенных веществ, в том числе от поступающих в водные объекты вместе с пром выбросами.

5) Солёность – содержание в не растворённых карбонатов, сульфатов, хлоридов. В пресных водах преобладают карбонаты (до 80 %). Воды открытого океана содержат в среднем 35 г/л солей.

6) Количество растворённого кислорода и диоксида озота.

7) Конценрация ионов водорода, т е рН.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Абиотические факторы почвенного покрова.

Почва— это поверхностный слой земной коры, который образуется и развивается в результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельной экосистемой.

Важнейшим свойством почвы является плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и других организмов. Почва является составной частью биосферы и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы.

Состав почвы: твердые частицы, жидкость (вода), газы (воздух, О₂, СО₂), растения, животные, микроорганизмы, гумус.

Толщина почвы; 0,5м — тундра, горы; 1,5м — на равнинах.

1 см почвы образуется примерно за 100 лет.

Типы почв:

1. Арктические и тундровые (гумус до 1 -3 %)

2. Подзолистые (хвойные леса, гумус до 4-5 %).

3. Черноземы (степь, гумус до 10 %).

4. Каштановые (в сухих степях, гумус до 4%).

5. Серо-бурые (пустыни субтропические пояса, гумус 1-1,5%).

6. Красноземы (влажный субтропический лес, гумус до 6 %).

Гумус — органическое вещество почвы, образующееся в результате биохимического разложения растительных и животных остатков, которое накапливается в верхнем слое почвы. Главный источник питания растений. В гумусе также накапливаются микроэлементы. В процессе эксплуатации почв количество гумуса уменьшается, поэтому необходимо вносить различные удобрения.

Физические свойства:

1. Механический состав — содержание частиц различного диаметра.

3. Теплоемкость, теплопроводность.

4. Влагоемкость, влагопроницаемость.

5. Аэрация — способность насыщения почвы воздухом (рыхление почвы).

Химические свойства:

1. Химический состав:

· до 50 % SiO₂ — кремнезем

· до 10 %- оксиды Fe

· остальное — оксиды Са, К, Mg, Р и т.д.

3. Содержание вредных веществ (пестициды, тяжелые металлы и т.д.).

Абиотические факторы водной среды.

Водная оболочка Земли называется гидросферой, и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина — 3554м, площадь — 1350 млн. кв. км — океаны, 35 млн. кв. км — пресные воды.

Абиотические факторы водной среды — это физические и химические свойства воды как среды обитания живых организмов.

Физические свойства:

Плотность.

Определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400 — 500 атм.

Температура

Изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и сезонные).

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды: колебания t° верхних слоев океана -10-15°С, более глубокие слой 3 — 4°С.

Световой режим

Играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5·10 -6 солнечной радиации.

С глубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается, как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

4. Подвижность — постоянное перемещение водных масс в пространстве.

5. Прозрачность — зависит от содержания взвешенных частиц.

Химические свойства:

1.Соленость воды — содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов.

2. Количество растворенного О₂ и СО₂, О₂ — для дыхания.

3. Кислая, нейтральная, щелочная среда.

Все обитатели приспособились к определенным кислотно-щелочным условиям. Их изменение в результате загрязнения может привести к гибели организмов.

Биотические факторы (факторы живой природы) – это прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Это формы воздействия живых существ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в различные отношения с представителями своего вида и других видов — растениями, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам оказывает на них воздействие. Окружающий органический мир — составная часть среды каждого живого существа.

• микробиогенные (вирусы, бактерии)

• антропогенные (деятельность человека).

Все биотические факторы обусловлены внутривидовыми (внутрипопуляционными) и межвидовыми (межпопуляционными) взаимодействиями – факторами.

Внутривидовые факторы — это контакты между членами семьи, группы, стада, популяции одного вида — отношения полов, размножение, уход за потомством, взаимопомощь и защита или, наоборот, возникновение внутривидовой конкуренции, отношений доминирования и подчинения, иерархии в стаде или в популяции.

Межвидовые факторы — контакты между особями и популяциями разных видов, разнообразные пищевые связи, поедание одних организмов другими, отношения симбиоза и «сотрудничества» или хищника и жертвы, бациллоносительство и вирулентность, межвидовая конкуренция, паразитизм и т.п.

Взаимные связи организмов — основа существования биоценозов и популяций; рассмотрение их относится к области синэкологии.

Антропогенные факторы– формы хозяйственной деятельности человека, которые непосредственно воздействуют на живой организм, или косвенно, через изменение его среды обитания.

В ходе истории человек развивал сначала охоту, а затем сельское хозяйство, промышленность, транспорт сильно изменяя природу нашей планеты. Значение антропогенных воздействий на весь живой мир Земли продолжает стремительно возрастать.

Изменения факторов среды во времени могут быть:

1) регулярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года или ритмом приливов и отливов в океане;

2) нерегулярными, без четкой периодичности, например изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофического характера – бури, ливни, обвалы и т. п.;

3) направленными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков времени, например при похолодании или потеплении климата, зарастании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.

Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т.е. могут влиять:

1. как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций;

2. как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях;

3. как модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения организмов;

4. как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Экологическая валентность – пределы выносливости живых существ между критическими точками по отношению к конкретному фактору среды.

Лимитирующий фактор – фактор, имеющий в данных условиях наихудшие (недостаточные или избыточные по сравнению с оптимумом) значения. Он ограничивает возможность существования популяции в данных условиях, несмотря на оптимальное соотношение других факторов.

Адаптация – эволюционно выработанные и наследственно закрепленные особенности (приспособления) организмов к среде, обеспечивающие их нормальную жизнедеятельность в условиях изменившихся экологических факторов (на генетическом уровне).

Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни, т.к. обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов, проявляясь на разных уровнях:

— на уровне биохимии клеток;

— на уровне строения, поведения отдельных организмов;

— на уровне строения и функционирования сообществ и экологических систем.

Среда обитания

На Земле живые организмы освоили 4 основные среды обитания, различающиеся по специфике условий – экологических факторов:

1. Водная среда – среда зарождения жизни. Характерные особенности:

— перепады давления (1 атмосфера /10 м глубины);

— низкое содержание кислорода (1 % (об));

— невысокая интенсивность солнечного излучения вблизи поверхности и его отсутствие на глубине;

— жесткий температурный режим;

Разные особенности (параметры) водной среды определяют особенности существующих в ней организмов (строение, характер движения, способы питания, дыхания и др.)

2. Наземно-воздушная среда – освоена позднее водной. Ее особенности:

— газообразная среда с невысокой плотностью;

— высокое содержание кислорода;

— относительно небольшое содержание воды и водяных паров – дефицит влаги;

— определенный химический состав воздуха;

— интенсивное солнечное излучение;

— большие перепады температур;

— погодные изменения; определенный характер рельефа и грунта.

Среда сложная, требует приспособлений к существованию, возможных при высокой организации организмов (75% способны к свободному полету, многие – к пассивному полету, многие имеют жесткую опору – стебли, позвоночник).

3. Почва – сформировалась под действием живых организмов, как среда обитания представляет собой относительно тонкий поверхностный слой суши, в котором твердые частицы окружены воздухом и водой. Как среда обитания – промежуточная между водной и воздушной (температура, влага, кислород). Почва – среда обитания мелких организмов, одноклеточные используют ее как сеть водоемов; клещи, мелкие насекомые – живут в порах, заполненных воздухом (система мелких пещер); для крупных организмов (кроты, дождевые черви) – почва плотная среда с большим сопротивлением движению.

4. Живые организмы как среда обитания – используются некоторыми паразитами и симбионтами.

Экологические преимущества этой среды:

— неограниченное количество пищи;

— защищенность от внешних факторов среды («тепличные условия»);

— относительно стабильные условия среды.

Эти экологические преимущества формируют организмы с примитивной организацией, вторичным упрощением строения (вплоть до потери целых органов и систем).

Экологические трудности этой среды:

— ограниченность жизненного пространства;

— сложность снабжения кислородом;

— трудности распространения от одного хозяина к другому;

— защитные реакции организма против паразитов.

Источник