биогеоценоз почв
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского»
Кафедра аналитической химии
Для пояснения термина биогеоценоз необходимо рассмотреть понятие экосистема, согласно определению Владимира Николаевича Сукачева (ввёл понятие биогеоценоза), экосистема — это совокупность на определенной территории однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих составляющих и определенный тип обмена веществ и энергией (между собой и с другими явлениями природы), находящаяся в постоянном движении и развитии.
Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов (совокупность прямых или косвенных воздействий неорганической среды на живые организмы) среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва).
Таким образом, экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определённый участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз.
Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп (относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоёма, изменённый живыми организмами) и экотоп (первичный комплекс факторов физико-геогафической среды без участия живых существ).
Совместная жизнь организмов в биогеоценозах протекает в виде 6 основных типов взаимоотношений:
Общая структура биогеоценоза почв
В надземной части леса обитают самые разнообразные насекомые, которые питаются листьями (листовертки, пяденицы, шелкопряды), древесиной (усачи, златки). Перемещения внутри биогеоценоза и за его пределы совершаются ими в фазе имаго (взрослая стадия развития). В годы массового размножения они причиняют большой вред лесному хозяйству.
Вредителями леса являются также насекомые, обитающие в почве, личинки которых питаются подземными частями растений. Примерами могут служить майский жук, жуки-щелкуны, чернотелки. Личинки их проделывают в почве ходы и грызут встреченные по ходу корневища и корни растений.
В степном войлоке живут жуки-долгоносики, чернотелки, листоеды, усачи. Здесь же обитают и хищные насекомые, например, жуки-жужелицы. В самой гуще растительного опада встречаются очень мелкие членистоногие – клещи и ногохвостки.
Почва в степных фитоценозах заселена разнообразными животными. Кроме норных млекопитающих здесь живут ящерицы, змеи. Но особенно много беспозвоночных животных. Из них, прежде всего, следует назвать крупных беспозвоночных – червей, многоножек, личинок жуков, мух. Мелкие беспозвоночные представлены в основном ногохвостками и клещами. Большинство их привязано к определенному генетическому горизонту почвы, однако некоторые мигрируют вверх и вниз по почвенному профилю.
В почвенной влаге обильны простейшие: амебы, жгутиковые, инфузории. Большая часть фауны беспозвоночных приурочена к самым верхним слоям почвы. С глубиной численность живых организмов резко падает.
Живые существа подразделяются по своим функциям на 3 группы: редуценты, консументы и продуценты — и тесно взаимодействуют с биотопом (неживой природой) и друг с другом. Эти живые существа объединены существующими между ними пищевыми связями.
Продуценты — это группа автотрофных живых организмов. Потребляя энергию солнечного света и минеральные вещества из биотопа, они создают тем самым первичные органические вещества. К данной группе относятся некоторые бактерии, а также растения.
Консументы — это организмы гетеротрофные, которые используют в виде пищи готовые органические вещества, служащие им источником энергии, а также веществ, необходимых консументам для их жизнедеятельности. Мы можем отнести к ним практически всех животных, растений-паразитов, растений-хищников, а также некоторых (паразитических) бактерий и грибов.
Редуценты разлагают остатки умерших организмов, а также расщепляют до неорганических органические вещества, тем самым возвращая в биотоп «изъятые» продуцентами минеральные вещества. Это, например, некоторые виды одноклеточных грибов и бактерий.
Почва как среда жизни обладает следующими характеристиками: мало света, недостаток кислорода, обилие углекислого газа, лимитирующим фактором является влажность. Обитатели почв называются геобионтами. Основным источником пополнения водных запасов растений является почвенная влага. Различают три основные категории почвенной воды, отличающиеся по механизму удержания ее почвой: гравитационную, капиллярную и связанную. Разные формы почвенной влаги в неодинаковой степени доступны растениям. Наиболее легко усваивается гравитационная вода, с большим трудом – капиллярная. Вся влага, удерживаемая в почве силами, превышающими осмотическое давление клеточного сока зоны всасывания корня, не может поступить в растение.
На засоленных почвах растения страдают от недостатка воды даже в том случае, когда воды в почве много. Из-за высокой концентрации почвенного раствора вода оказывается недоступной для растений. На таких почвах могут расти только солеустойчивые растения – галофиты.
Видовой состав, численность и биомасса почвенных беспозвоночных. Общее число особей беспозвоночных на 1 м 2 в слое почвы до 30 см достигает двух миллиардов и более. Наибольшую численность имеют жгутиковые, корненожки, инфузории, нематоды, клещи, ногохвостки, энхитреиды. Биомасса беспозвоночных может достигать 1,1 т в сухом виде или 3,5 т живого веса на 1 га. Большую часть биомассы составляют дождевые черви, простейшие, энхитреиды, многоножки.
Хотя почвенные беспозвоночные играют большую роль в разложении растительных остатков, однако приоритет в трансформации органического вещества и энергии в почве принадлежит микроорганизмам. Объясняется это, прежде всего, высокой их численностью. Число бактерий достигает 1 млрд., а длина грибных нитей 1000 м в 1 г почвы. Однако микробные клетки мелкие, поэтому общая масса микробного вещества в почве незначительна и составляет в пахотном слое почвы до 5 т на га.
Биомасса микробов очень активна. Суммарная поверхность тел микроорганизмов в пахотном слое 1 га пашни составляет несколько сот гектаров. Это огромная поверхность, соприкасающаяся с почвой, выделяет ферменты и продукты обмена, которые вызывают глубокие изменения органических и минеральных составных частей почвенного слоя.
Среди почвенных микроорганизмов различаются грамотрицательные и грамположительные. К грамотрицательным относятся нефотосинтезирующие и фотосинтезирующие. Наиболее обычными для почв являются следующие нефотосинтезирующие бактерии: псевдомонады (аэробы, факультативные анаэробы, денитрификаторы), бделловибрионы (облигатные внутриклеточные паразиты), азотобактер, клубеньковые бактерии, энтеробактерии, почкующиеся бактерии (Nitrobacter – нитрифицирующий микроорганизм), миксобактерни и цитофаги (очень важные агенты разложения целлюлозы), стебельковые бактерии, спириллы, спирохеты. Грамположительными являются следующие группы микроорганизмов: спорообразующие бактерии (палочковидные формы: аэробы – Bacillus и анаэробы – Clostridium), артробактерии (имеют форму кокков, палочек неправильной формы), актиномицеты.
На основании биологических различий среди почвенных микроорганизмов выделяют четыре группы: неспорообразующие бактерии, спорообразующие бактерии (бациллы), актиномицеты, грибы.
Особенностью почвенного микронаселения можно считать то, что большая часть его представителей находится в почве в неактивном состоянии в виде покоящихся спор, цист и других анабиотических структур или вегетативных клеток в стадии поддержания жизни, но не размножения. Вместе они составляют общий микробный запас, или пул, обеспечивающий гомеостаз системы: определенное содержание гумуса, физиологически активных веществ, минеральных и органических веществ, степень разрушения минералов, величину других физических и химических параметров. Микробный пул поддерживается постоянным поступлением доступных веществ из живых растений в виде корневых выделений или из гумуса за счет наличия в почве внеклеточных гидролитических ферментов. Каждая почва характеризуется определенным пулом микроорганизмов и их метаболитов, главным образом ферментов.
Почвообразовательный процесс есть процесс непрерывного взаимодействия почвообразующей породы с растениями, животными, микроорганизмами и с продуктами их жизнедеятельности, а также с продуктами разложения органических остатков. Органическая часть почвы состоит из органических остатков и гумуса. Гумус – сложный динамический комплекс органических соединений, состоящий из гумусовых и негумусовых веществ. Гумусовыми веществами называются гумусовые кислоты и их соли. Негумусовые вещества – белки, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, углеводы, лигнин, липиды, смолы, дубильные вещества, органические кислоты, спирты, альдегиды.
Гумус образуется из органических остатков. Под травянистой растительностью основным источником образования гумуса являются отмершие корни. В почвах под лесом гумус формируется главным образом за счет подстилки. Остатки зеленых растений используются почвенными животными и микроорганизмами, и после их смерти превращаются во вторичные формы органических остатков.
Так как почвы характеризуются малым содержанием света, кислорода главным источником энергии для многочисленных обитателей почвы служит отмершая растительность: листья, хвоя, ветки и другие части деревьев и кустарников, надземная масса трав и корни растений. Почвенные сапрофаги потребляют мертвый растительный материал во всех стадиях его разложения – от свежего до переработанного в детрит.
К редуцентам экосистемы почвы относятся беспозвоночные и микроорганизмы. По характеру своей деятельности беспозвоночные отличаются от микроорганизмов.
Большая часть почвенных беспозвоночных являются сапрофагами. Сапрофагами в широком смысле слова называются животные, питающиеся за счет растительного и животного опада, в узком – только животные, поедающие остатки мертвых растений. К ним относятся клещи (кроме хищников и паразитов), ногохвостки, энхитреиды, кольчатые черви, брюхоногие моллюски, мокрицы, а из простейших – жгутиконосцы.
Различают первичных и вторичных агентов разложения. Первичные агенты разложения питаются непосредственно растительным опадом, вторичные – детритом (органическим веществом, уже прошедшим через пищеварительную систему первичных агентов разложения и потерявшим свою анатомическую структуру). По характеру питания к первичным, агентам разложения мертвых растительных тканей относятся моллюски, энхитреиды, красные дождевые черви, мокрицы, панцирные клещи, двупарноногие многоножки, личинки жуков и двукрылых насекомых. Все же большая часть почвенных беспозвоночных являются вторичными агентами разложения.
Некоторые почвенные беспозвоночные питаются микроорганизмами. Так, для большинства простейших основной пищей являются бактерии. Остальные почвенные беспозвоночные, питаясь растительными остатками, поедают вместе с пищей и находящуюся на ней микрофлору. В ряде случаев микроорганизмы составляют немалую долю пищи почвенных беспозвоночных. Однако большая часть заглатываемых беспозвоночными микроорганизмов находится с ними в симбиотических отношениях. Попав в кишечник, микроорганизмы находят здесь благоприятную среду для существования и продолжают нормально отправлять все жизненные функции. В процессе питания содержимым кишечника они выделяют ферменты, способствующие расщеплению трудно разлагающихся органических веществ и, в частности, целлюлозы.
Отрицательное влияние почвенной фауны на микроорганизмы – выедание микрофлоры мелкими артроподами (тип первичноротых животных, включающий насекомых, ракообразных, паукообразных и многоножек) – оборачивается, в конце концов, положительной стороной: беспозвоночные регулируют рост и развитие микрофлоры, не дают микрофлоре стареть. Наконец, выделяя биологически активные вещества, почвенные беспозвоночные могут подавлять или стимулировать развитие микрофлоры.
В свою очередь и микроорганизмы, выделяя биологически активные вещества, подавляют или стимулируют развитие фауны беспозвоночных.
Особенность биологического круговорота элементов в лесах приближается к непосредственному обмену элементов между организмами и их отмирающими остатками. Поэтому настоящие леса — таежные и тропические — не образуют высокоплодородных в сельскохозяйственном смысле почв. Более того, лес способен максимально использовать самые бедные местообитания (кварцевые пески и др.), проявляя высокую продуктивность. В лесах продуктивность биоценозов не совпадает с плодородием почвы в форме ее богатства элементами питания.
В экологическом отношении лесные растительные сообщества резко отличаются от степных. Степная растительность живет на собственном почвенно-водно-минеральном питании, вследствие чего она развивает мощную, глубоко проникающую в почву корневую систему и формирует в зоне распределения своих корней богатейшую природную кладовую питательных элементов — почвы с доминированием дернового процесса. В этом случае продуктивность биоценоза зависит от свойств самой почвы. Между типично лесными (тайга, гилея) и типично степными (луговая степь, высокотравная саванна) биогеоценозами существуют весьма разнообразные формы природных сообществ, в которых в разной степени участвуют в создании биомассы, как сама растительность, так и свойства и богатство почвы. К таким биогеоценозам со сложным биологическим круговоротом относятся широколиственные леса с серыми и коричневыми лесными почвами, листопадные сезонно-влажные тропические леса и пр.
Источник
Что такое биоценоз почвы?
Биоценоз — это общность, сообщество всех живых организмов растительных и животных, а так же бактерий и грибов живущих в одинаковых условиях окружающей среды.
Организмы составляющие биоценоз занимают общее местообитание (биотоп) и тесно связаны между собой.
Почвенный биоценоз — таким образом, это все растения, животные, черви, насекомые, грибы и бактерии которые обитают в почве. В разных почвах, в разных географических условиях почвенные биоценозы могут существенно различаться.
совокупность живых организмов населяющих участок почвы с однородными условиями жизни
Ответить однозначно на этот вопрос не так-то просто. Надо знать сначала ответы на такие вопросы.
1) Какой состав и структура у почвы с вашего огорода?
2) Для каких комнатных растений вы собираетесь использовать эту почву?
Если давать рекомендации общего характера, то после обеззараживания огородной почвы прогревом, обработкой марганцовкой, фитоспорином и др., в нее желательно добавить в зависимости от цели использования такие компоненты.
1) От 20 до 50 % торфа, точнее магазинной земли для цветов с раскисленным торфом и некоторым количеством удобрений.
2) Немного перегноя — листовой земли, если огородная почва глинистая и тяжелая.
3) Крупнозернистый песок или мелкие камешки, если собираетесь выращивать суккуленты или почва очень тяжелая.
4) Можно добавить кокосовой крошки или перлита для более рыхлой структуры почвы.
Насколько мне известно,флора-это растительный мир,фауна-животный.Хотя знаю это с детства,почему-то всегда путаю эти понятия,и сходу не могу сориентироваться в ответе)))Поэтому говорю просто-зверюшки и растения))).
Если когда-нибудь брали в руки справочник или энциклопедию по комнатным растениям, то там не встречаются рекомендации по смешиванию торфа с чем либо, там делается акцент на использование дерновой и листовой земли, измельченных корней папоротника, кусочков коры деревьев разной фракции, песка, древесного угля, хвойного опада, мха сфагнума и т.д.
Торфы (верховой, низинный, переходный) можно и нужно использовать в комнатном цветоводстве, их проще достать в магазине, но стоит понимать, что в природных условиях растения, что родом из тропиков или субтропиков в на торфяных грунтах в большинстве своем не растут, просто его легче достать на просторах России, он дешевле, может служить заменой «настоящей» земле при внесении определенных компонентов-разрыхли телей, удобрений и пр.. Торф хорошо подходит для эпифитных растений, например, для лесных кактусов или Бромелиевых, но опять же с добавлением разрыхлителей.
Об огородном грунте. Могу сразу сказать, что лучше использовать почву с уже давно запущенных грядок, куда давно не вносили удобрений, перегной или навоз или вовсе там, где никогда ничего не выращивали. Почву с участка, как и торф из магазина для комнатных растений в чистом виде не используют, так как их виды разные, как и потребности в структуре (более плотная или, наоборот, рыхлая, питательная и не очень и т.д.). Грунт с участка или ближайшего лесочка/луга может быть как основным компонентом, так и дополнительным.
1 — суглинок 2 смесь торфов («универсальный грунт») 3 перлит 4 песок
В моем регионе преобладают суглинистые почвы: в меру плотные, хорошо задерживающие влагу и питательные вещества. Смесь для комнатных растений я составляю как с использованием данного суглинка, так и без него, как с преобладанием, так и минимумом. При этом я беру грунт на даче с запущенных грядок, в которые давно не вносили никаких удобрений, навоза или компоста. К примеру, луковичным таким, как: эухарису, гиппеаструму, зефирантесу, — очень нравится этот компонент составе землесмеси. К огородному суглинку для луковичных я могу добавить немного песка, листового перегноя или торфа из магазина, перлита/вермикулит а. Для пустынных/горных кактусов добавляю помимо огородного грунта, промытый крупный песок или мелкий «пляжный», но в купе с камушками, иногда перлит и чуть-чуть торфа, кусочки древесного угля. Вместо огородного грунт иногда использую дерновую землю, если успеваю ее вовремя подготовить. Неплохо меня выручает плодородная и рыхлая земля из кротовин.
В некоторых источниках, где описан уход за тем или иным комнатным растением можно встретить примерные компоненты и их соотношения для составления землесмесей растений.
При подготовке грунта можно использовать как промораживание, так и пропаривание. Кстати, это касается и торфа из магазина. Промораживание, конечно, предпочтительнее, так как этот процесс не убивает полезных грибов и микроорганизмов, не энергозатратен, по-крайней мере, мне он ближе. Достаточно уложить пакеты с грунтом в гараже или неутепленном балконе еще осенью и начинать использовать весной уже подготовленный. Пропаривание проводят в СВЧ-печи или на водяной бане от 15 до 40 минут.
Источник