Хим состав почвы абиотический или биотический

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

Хим состав почвы абиотический или биотический

Установите соответствие между примером экологического фактора и группой, к которой его относят. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Абиотические — факторы неживой природы: химический состав почвы; длина светового дня; смерч

Биотические — связанные с деятельностью живых организмов: вирус гепатита;пыльца растений

Источник

Основные абиотические составные почвы (твердое вещество, почвенная влага, почвенный воздух), их естественный химический состав и гигиеническая характеристика

Почва состоит из биотической (почвенные микроорганизмы), и абиотической компонент. Абиотическая компонента включает твердое вещество почвы (минеральные и органическое соединения и органо-минеральные комплексы), почвенную влагу и почвенный воздух.

Минеральные (неорганические) вещества почвы на 60-80% представлены кристаллическим кремнеземом (кварц), а также алюмосиликатами (полевой шпат, слюда, вторичные глинистые минералы). Здесь содержатся практически все эле­менты периодической системы Д.И. Менделеева преимущественно в виде солей.

Органические вещества почвы представлены как собственно органическими соединениями почвы (гуминовые кислоты, фульвокислоты и прочие), синтезированными почвенными микроорганизмами (именно это и называется гумусом), так и посторонними для почвы органическими веществами, попавшими в почву извне вследствие естественных процессов и техногенного (антропогенного) загрязнения.

Почвенная влага может находиться в твердом и жидком состоянии, а также в виде пара. Наибольший интерес, с гигиенической точки зрения, имеет жидкая влага. Она может находиться в форме: 1) гигроскопической воды, конденсирующейся на поверхности почвенных частиц; 2) пленочной воды, удерживающейся на поверхности почвенных частиц; 3) капиллярной воды, удерживающейся капиллярными силами в тонких порах почвы; 4) свободной гравитационной воды, находящейся под действием силы тяжести или гидравлического напора и заполняющей крупные поры почвы

Почвенный воздух — смесь газов и пара, заполняющих поры почвы. По составу отличается от атмосферного и постоянно взаимодействует с ним, путем диффузии, за градиентом концентраций. Почвенный воздух и вода являются антагонистами относительно пространства пор. Естественный состав почвенного воздуха регулируется скоростью использования кислорода и образования диоксида углерода вследствие микробиологических процессов минерализации органических веществ. С увеличением глубины содержание в почвенном воздухе диоксида углерода увеличивается, а кислорода уменьшается.

Почва состоит из твердой (минеральной), органической жидкой (почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух) частей. В составе твердой части почвы можно встретить соединения всех известных элементов. Главное место в твердой части почвы занимает минеральная часть и только торфяники состоят почти целиком из органической части.

Химический состав минеральной части почвы определяется ее происхождением (материнской породой). Так, неорганические вещества почвы

на 60%-80% представлены кристаллическим кремнеземом или кварцем. В составе глинистых почв преобладают соединения алюминия (AL2O3), песчаных – кремния (SiO2), известковых – кальция (CaO). В общем следует считать, что в составе минеральной части почвы по степени преобладания встречаются: SiO2, AlO3, Fe2O3, K2O, Na2O, MgO и CaO. В почвах распространены соли угольной, серной фосфорной, хлористоводородной, азотной и др. кислот. Значительное место в минералогическом составе почвы занимают алюмосиликаты (полевые шпаты, слюда, хлориты). Наибольший гигиенический интерес с гигиенической точки зрения представляют фтор, йод, марганец, медь, цинк, молибден и др., содержащиеся в почвах в микроколичествах.

Магматические и осадочные породы и породообразующие минералы являются главным природным источником тяжелых металлов. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц включаются в качестве акцессорных (микропримесей) в массу горных пород. Примером таких минералов являются минералы титана (брусит, ильменит, анатаз), хрома. Многие элементы поступают в атмосферу с космической и метеоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями.

Органические вещества почвы представлены как собственно органическими (гуминовые кислоты, фульвокислоты и т.д.), синтезированными почвенными микроорганизмами (гумус), так и чужеродными для почвы органическими веществами, поступившими в почву извне.

Гумус представляет собой продукты распада веществ растительного и животного происхождения, а также вещества, образовавшиеся в результате реакций, протекающих при их распаде. Содержание гумуса в верхних слоях почвы составляет от десятых долей процента до 15–18% в черноземных почвах, а мощность пластов гумуса – от нескольких сантиметров до 1–1,5 метров. В форме гумусовых веществ сосредоточены огромные запасы углерода, значительно превышающие биомассу живых организмов. Отличаясь сложным

строением, гумусовые вещества почвы обусловливают емкость поглощения почвы, играют огромную роль в формировании ее структуры, определяют физические свойства, плодородие. Увеличение в 2–3 раза содержания углерода в почве свидетельствует о возможном ее загрязнении. Отношение углерода гумуса к углероду растительного происхождения носит название коэффициента гумификации. Уменьшение этого коэффициента в 1,5–2 раза по сравнению со стандартными величинами свидетельствует о загрязнении почвы органическими соединениями. О степени загрязнения свидетельствует и содержание органического азота (санитарное число Хлебникова).

Гигиеническое значение почвенной влаги состоит в том, что почти все химические вещества растворены в воде, биохимические процессы проходят в водной среде, биологические формы (бактерии, вирусы, яйца гельминтов, простейшие) передвигаются с почвенной влагой. Влага почвы находится в твердом, жидком и парообразном состоянии. Наибольшее значение имеет жидкая фракция, особенно пленочная, капиллярная и гравитационная влага, обеспечивающая биохимические и биологические процессы самоочищения почвы, поддерживающая ее водно-солевой баланс.

Почвенный воздух обеспечивает процессы самоочищения почвы как в верхних слоях, так и в более глубоких (6–8 метров от поверхности). При содержании кислорода ниже 2% химические и биохимические процессы самоочищения резко замедляются. Кроме свободного воздуха, в почве содержится значительное количество газов, образующихся в результате разложения органических веществ и других химических преобразований: окислы углерода, сероводород, аммиак, токсические примеси и т. д.

Почвенные микроорганизмы. На всех широтах от Арктики до тропиков почва населена многочисленными и разнообразными видами микроорганизмов. Количество микробов в почве исчисляется сотнями и тысячами миллионов в 1 г почвы. Они свободно передвигаются в жидкой фазе почвы или адсорбированы

Основные физические свойства почвы (механический состав, влажность, пористость, водопроницаемость, фильтрационная способность, воздухопроницаемость, капиллярность, влагоемкость). Их гигиеническое значение.

Под пористостью почвы понимают суммарный объем пор в почве в единице объема, выраженный в процентах. Чем выше пористость, тем ниже фильтрационная способность почвы. Так, пористость песчаной почвы составляет 40%, торфяной – 82%. Торфяная почва более сырая и нездоровая. Наиболее благоприятной является пористость почвы в пределах 60–65%, так как в ней создаются наиболее благоприятные условия для самоочищения, при более высокой или низкой пористости эти процессы значительно тормозятся или вообще приостанавливаются.

Под воздухопроницаемостью понимают способность почвы пропускать воздух через свою толщу. Проходимость почвы для воздуха определяется

только величиной ее пор и не зависят от их общего объема. Насыщение почвы воздухом зависит от атмосферного давления, разности температуры, понижения уровня почвенных вод. Обогащение почвы кислородом имеет важное гигиеническое значение, связанное с биохимическими процессами окисления органических веществ.

Фильтрационная способность или водопроницаемость воды – это способность почвы пропускать воду, поступающую с поверхности. Наибольшей фильтрационной способностью обладают песчаные почвы. Фильтрационная способность почвы определяет уровень накопления запасов воды в недрах земли, а также и загрязнение подземных водоисточников опасными в санитарном отношении поверхностными стоками населенных мест.

Под влагоемкостью почвы понимают количество влаги, которое способна удержать почва сорбционными и капиллярными силами. Влагоемкость тем больше, чем меньше величина пор почвы и чем больше их объем. Поэтому, чем выше зернистость почвы, тем больше ее влагоемкость.

Капиллярность почвы – это способность поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние. Чем почва более крупнозерниста и более мелкопористая, тем более ее капиллярность. Высокая капиллярность почвы может стать причиной сырости в здании

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Источник