Животные в почве. Обитатели почвы и их приспособленность к среде
Наша планета образована четырьмя основными оболочками: атмосферой, гидросферой, биосферой и литосферой. Все они находятся в тесном взаимодействии между собой, поскольку представители биосферной оболочки Земли — животные, растения, микроорганизмы — не могут существовать без таких формирующих веществ, как вода и кислород.
Так же, как и литосфера, почвенный покров и другие, глубоко лежащие слои, не могут существовать изолированно. Несмотря на то что мы не можем увидеть это невооруженным глазом, почва заселена очень густо. Каких только живых существ в ней не живет! Как и любым живым организмам, им тоже необходимы вода и воздух.
Какие животные живут в почве? Как они влияют на ее формирование и как приспосабливаются к такой среде обитания? На эти и другие вопросы мы попробуем дать ответ в этой статье.
Какие бывают почвы?
Почва — это только самый верхний, совсем неглубокий слой, составляющий литосферу. Глубина его уходит примерно на 1-1,5 м. Дальше начинается уже совсем другой слой, в котором протекают грунтовые воды.
То есть верхний плодородный слой почвы — это и есть то самое место обитания различных по форме, размерам и способам питания живых организмов и растений. Почва, как среда обитания животных, очень богата и разнообразна.
Данная структурная часть литосферы неодинакова. Формирование почвенного слоя зависит от многих факторов, в основном от условий окружающей среды. Поэтому и типы почв (плодородного слоя) также различаются:
- Подзолистые и дерново-подзолистые.
- Черноземные.
- Дерновые.
- Болотные.
- Подзолисто-болотные.
- Солоди.
- Пойменные.
- Солончаки.
- Серые лесостепные.
- Солонцы.
Данная классификация приведена только для площади России. На территории других стран, континентов, частей света существуют и иные типы почв (песчаные, глинистые, аркто-тундровые, гумусовые и так далее).
Также все почвы неодинаковы по химическому составу, влагообеспеченности и насыщенности воздухом. Эти показатели варьируются и зависят от ряда условий (например, на это влияют животные в почве, которые будут рассмотрены ниже).
Как формируются почвы и кто им в этом помогает?
Свое начало почвы ведут со времени появления жизни на нашей планете. Именно с образованием живых систем и началось медленное, непрерывное и самообновляемое формирование почвенных субстратов.
Исходя из этого понятно, живые организмы играют определенную роль в почвообразовании. Какую же? В основном эта роль сводится к переработке органических веществ, содержащихся в почве, и ее обогащении минеральными элементами. Также это рыхление и улучшение аэрации. Очень хорошо об этом в 1763 году написал М. В. Ломоносов. Именно он первым высказал утверждение, что почва формируется благодаря отмиранию живых существ.
Помимо деятельности, которую осуществляют животные в почве и растения на ее поверхности, очень важным фактором формирования плодородного слоя являются горные породы. Именно от их разновидности будет в целом зависеть тип почвы.
В итоге горные породы перерабатываются под влиянием абиотических факторов, а живущие в почве микроорганизмы разлагают животные и растительные останки, превращая органические вещества в минеральные. В результате этого образуется плодородный слой почвы определенного типа. При этом животные, обитающие под землей (например, черви, нематоды, кроты) обеспечивают ее аэрацию, то есть насыщение кислородом. Это достигается путем рыхления и постоянной переработки почвенных частиц.
Животные и растения совместно дают почве органическое вещество. Микроорганизмы, простейшие, одноклеточные грибы и водоросли это вещество перерабатывают и переводят в нужную форму минеральных элементов. Черви, нематоды и другие животные снова пропускают через себя почвенные частицы, формируя тем самым органическое удобрение — биогумус.
Отсюда вывод: почвы формируются из горных пород в результате долгого исторического промежутка времени под влиянием абиотических факторов и при помощи, которую оказывают животные и растения, в них живущие.
Невидимый почвенный мир
Огромную роль не только в формировании почвы, но и в жизни всех остальных живых существ играют мельчайшие существа, образующие целый невидимый почвенный мир. Кто же к ним относится?
Во-первых, одноклеточные водоросли и грибы. Из грибов можно выделить отделы хитридиомицетов, дейтеромицетов и некоторых представителей зигомицетов. Из водорослей следует отметить фитоэдафонов, представляющих собой зеленые и сине-зеленые водоросли. Общая масса этих существ на 1 га почвенного покрова составляет примерно 3100 кг.
Во-вторых, это многочисленные микроорганизмы, бактерии и такие животные в почве, как простейшие. Суммарная масса этих живых систем на 1 га почвы составляет примерно 3100 кг. Основная роль одноклеточных организмов сводится к переработке и разложению органических остатков растительного и животного происхождения.
К самым распространенным из этих организмов относятся:
- коловратки;
- клещи;
- амебы;
- многоножки симфилы;
- протуры;
- коллемболы;
- двухвостки;
- сине-зеленые водоросли;
- зеленые одноклеточные водоросли.
Какие животные живут в почве?
К почвенным обитателям относятся следующие беспозвоночные животные:
- Мелкие рачки (ракообразные) — около 40 кг/га
- Насекомые и их личинки — 1000 кг/га
- Нематоды и круглые черви — 550 кг/га
- Улитки и слизни — 40 кг/га
Такие животные, обитающие в почве, очень важны. Их значение определяется способностью пропускать через себя почвенные комочки и насыщать их органическими веществами, формируя биогумус. Также их роль состоит в разрыхлении почвы, улучшении кислородного насыщения и создании пустот, которые заполняются воздухом и водой, в результате чего повышается плодородие и качество верхнего слоя земли.
Рассмотрим, какие животные обитают в почве. Их можно разделить на два типа:
- постоянные жители;
- временно обитающие.
К постоянным позвоночным млекопитающим жителям, представляющим животный мир почвы, относятся слепыши, слепушонки, цокоры и сумчатые кроты. Их значение сводится к поддержанию цепей питания, так как насыщаются они почвенными насекомыми, улитками, моллюсками, слизнями и так далее. И второе значение — это рытье длинных и извилистых ходов, позволяющих почве увлажняться и обогащаться кислородом.
Временные обитатели, представляющие животный мир почвы, используют ее лишь для недолгого убежища, как правило, в качестве места для откладывания и хранения личинок. К таким животным относятся:
- тушканчики;
- суслики;
- барсуки;
- жуки;
- тараканы;
- другие виды грызунов.
Приспособления почвенных обитателей
Для того чтобы жить в такой непростой среде, как почва, животные должны иметь ряд особенных приспособлений. Ведь по физическим характеристикам эта среда плотная, жесткая и малокислородная. Кроме этого в ней абсолютно нет света, хотя и наблюдается умеренное количество воды. Естественно, что к таким условиям нужно уметь приспособиться.
Поэтому животные, которые живут в почве, с течением времени (в ходе эволюционных процессов) приобрели следующие особенности:
- чрезвычайно мелкие размеры, чтобы заполнять крошечные пространства между частицами почвы и комфортно себя там чувствовать (бактерии, простейшие, микроорганизмы, коловратки, рачки);
- гибкое тело и очень крепкая мускулатура — преимущества для передвижения в почве (кольчатые и круглые черви);
- способность усваивать кислород, растворенный в воде или дышать всей поверхностью тела (бактерии, нематоды);
- жизненный цикл, состоящий из личиночной стадии, во время которой не требуется ни свет, ни влага, ни питание (личинки насекомых, различных жуков);
- более крупные животные имеют приспособления в виде мощных роющих конечностей с крепкими когтями, позволяющими легко прорывать длинные и извилистые ходы под землей (кроты, землеройки, барсуки и так далее);
- у млекопитающих хорошо развито обоняние, но практически отсутствует зрение (кроты, цокоры, слепыши, спепушонки);
- тело обтекаемой формы, плотное, сжатое, с коротким жестким плотно прилегающим мехом.
Все эти приспособления создают настолько комфортные условия, что животные в почве ощущают себя нисколько не хуже тех, что живут в наземно-воздушной среде, а, возможно, даже лучше.
Роль экологических групп почвенных обитателей в природе
Основными экологическими группами почвенных обитателей принято считать:
- Геобионты. Представители данной группы — это животные, для которых почва постоянное место обитания. В ней проходит весь их жизненный цикл в сочетании с основными процессами жизнедеятельности. Примеры: дождевые черви, многохвостки, бесхвостки, двухвостки, бессяжковые.
- Геофилы. К этой группе относятся животные, для которых почва обязательный субстрат во время одной из фаз своего жизненного цикла. Например: куколки насекомых, саранча, многие жуки, комары-долгоносики.
- Геоксены. Экологическая группа животных, для которых почва — временное укрытие, убежище, место откладывания и выведения потомства. Примеры: многие жуки, насекомые, все норные животные.
Совокупность всех животных каждой группы является важным звеном общей цепи питания. Кроме того, их жизнедеятельность обуславливает качество почв, их самообновляемость и плодородие. Поэтому их роль чрезвычайно важна, особенно в современном мире, в котором сельское хозяйство вынуждает почвы беднеть, выщелачиваться и высаливаться под действием химических удобрений, пестицидов и гербицидов. Животные почвы способствуют более быстрому и естественному восстановлению плодородного слоя после тяжелых механических и химических атак со стороны человека.
Связь растений, животных и почв
Не только животные почвы взаимосвязаны между собой, образуя общий биоценоз со своими цепями питания и экологическими нишами. На самом деле все существующие растения, животные и микроорганизмы задействованы в едином круге жизни. Равно, как и все они связаны со всеми средами обитания. Приведем простой пример, иллюстрирующий эту взаимосвязь.
Травы лугов и полей являются питанием для наземных животных. Те, в свою очередь, служат источником пищи для хищников. Остатки травы и органического вещества, которые выводятся с продуктами жизнедеятельности всех животных, попадают в почву. Здесь за дело принимаются микроорганизмы и насекомые, которые являются детритофагами. Они все остатки разлагают и переводят в минеральные вещества, удобные для всасывания растениями. Таким образом, растения получают необходимые им компоненты для роста и развития.
В самой почве при этом микроорганизмы и насекомые, коловратки, жуки, личинки, черви и так далее становятся пищей друг для друга, а значит, и общей частью всей сети питания.
Таким образом, получается, что животные, обитающие в почве, и растения, живущие на ее поверхности, имеют общие точки пересечения и взаимодействуют друг с другом, формируя единую общую гармонию и силу природы.
Бедные почвы и их обитатели
Бедными называются почвы, которые многократно подвергались воздействию со стороны человека. Строительство, выращивание сельскохозяйственных растений, осушение, мелиорация — все это со временем приводит к обеднению почв. Какие обитатели умеют выживать в таких условиях? К сожалению, не многие. Наиболее выносливыми подземными жителями являются бактерии, некоторые простейшие, насекомые, а также их личинки. Млекопитающие, черви, нематоды, саранча, пауки, ракообразные в таких почвах выживать не могут, поэтому погибают или покидают их.
Также к бедным относятся почвы, в которых низкое содержание органических и минеральных веществ. Например, сыпучие пески. Это особая среда, в которой живут определенные организмы со своими приспособлениями. Или, например, засоленные и сильнокислые почвы тоже содержат в себе только специфических обитателей.
Изучение животных почвы в школе
Школьный курс зоологии не предусматривает изучение животных почвы на отдельном уроке. Чаще всего, это просто краткий обзор в контексте какой-либо темы.
Однако в начальной школе есть такой предмет, как «Окружающий мир». Животные в почве изучаются в рамках программы данного предмета очень подробно. Информация преподносится соответственно возрасту детей. Малышам рассказывают о многообразии, роли в природе и хозяйственной деятельности человека, которую играют животные в почве. 3 класс обучения — самый подходящий для этого возраст. Дети уже достаточно образованы, чтобы усвоить какую-то терминологию, и при этом имеют большую тягу к знаниям, к познанию всего окружающего, изучению природы и ее обитателей.
Главное, делать уроки интересными, нестандартными, а также информативными, и тогда дети будут впитывать знания, словно губки, в том числе и про обитателей почвенной среды.
Примеры животных, обитающих в почвенной среде
Можно привести краткий список, отражающий основных почвенных обитателей. Естественно, сделать его полным не получится, ведь их так много! Однако основных представителей попробуем назвать.
Животные почвы — список:
- коловратки, клещи, бактерии, простейшие, ракообразные;
- пауки, саранча, насекомые, жуки, многоножки, мокрицы, слизни, улитки;
- дождевые черви, нематоды и другие круглые черви;
- кроты, слепыши, слепушонки, цокоры;
- тушканчики, суслики, барсуки, мыши, бурундуки.
Источник
Кто живет в почве
Цель: продолжить изучение основных сред жизни организмов.
обучающие: выяснить признаки живых организмов — обитателей почвы;
учить систематизировать, выделять главное и существенное,
развивать поисково-информационные умения: работать с конспектом урока.
показать важность бережного отношения к почве,
прививать любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле,
Набор ИКТ, учебник,
тексты по теме (1 на парту).
I. Организационный момент.
II. Вступительное слово учителя:
III. Повторение раннее изученного.
IV. Изучение нового материала
V. Домашнее задание.
I. Организационный момент: (в виде зарядки на внимание)
Зарядка для глаз
Зарядка для органов дыхания
II. Вступительное слово учителя:
– Здравствуйте, ребята, садитесь!
III. Повторение раннее изученного.
— Несколько уроков мы с вами обращали внимание на одну из экологических закономерностей: скажите, пожалуйста, что это за закономерность? в зависимости от того, где живут представители разных видов живых организмов, можно выделить 4 основные среды жизни, Какие это среды жизни? (Ученик записывает их на доске)
— наземно — воздушную — другой организм
— По внешнему облику разных видов животных и растений можно понять, в какой среде они живут.
Попробуйте определить по описанию внешнего облика живого существа, к какой среде жизни его следует отнести:
1. Четвероногое животное с сильно развитой мускулатурой бедер на задних конечностях и гораздо более слабой — на передних, которые к тому же укорочены, с относительно короткой шеей и длинным хвостом. (Кенгуру).
2. Передние конечности превращены в крылья, кости полые, зубы отсутствуют, тело покрыто перьями. (Птица).
3. Голова плавно переходит в туловище, а туловище в хвост. Тело покрыто чешуей, обильно смазано слизью; спинка часто темная, а брюшко светлое; есть специальные выросты — плавники — для передвижения. (Рыба).
4. Компактное тело с коротким хвостом и короткими конечностями, из которых передние очень мощные и выглядят похожими на лопату или грабли, подслеповатые глаза, короткая шея и короткий мех. (Крот).
Первый и второй — представители наземно-воздушной среды, третий – водной.
Где может жить четвертый организм? В почве.
IV. Изучение нового материала
Итак, тема урока: ПОЧВА как среда жизни (слайд 1-5)
— Попробуйте определить обитателей почвы (работа выполняется учащимися самостоятельно, затем “зигзагом” заслушивается: первая парта называет первого обитателя, вторая — второго и т. д., затем так же — компоненты почвы).
-Итак, записываем в тетрадь
ПОЧВА КАК СРЕДА ЖИЗНИ (слайд 7-9)
В почве обитают многочисленные организмы.
— С какими трудностями они сталкиваются?
Во-первых, почва достаточно плотная, и ее обитатели должны жить в микроскопически малых полостях или уметь рыть, прокладывать себе дорогу.
Во-вторых, сюда не проникает свет, и жизнь многих организмов проходит в полной темноте.
В-третьих, в почве недостаточно кислорода.
Но водой она вполне обеспечена, в ней много минеральных и органических веществ, запас которых постоянно пополняется за счет умирающих растений и животных.
В почве нет таких резких колебаний температуры, как на поверхности.
Все это создает благоприятные условия для жизни определенных организмов. Почва буквально насыщена жизнью, хотя она не так заметна, как жизнь на суше или в водоеме.
Корни растений, грибницы различных грибов пронизывают почву. Они поглощают воду и растворенные в ней минеральные соли. Особенно много в почве микроорганизмов. Так, в 1 кв. см почве содержатся десятки и даже сотни миллионов бактерий, простейших, одноклеточных грибов и даже водорослей.
Самые крупные из постоянных обитателей почвы — кроты и слепыши. Всю свою жизнь они проводят в почве, в полной темноте, поэтому имеют неразвитые глаза. Все у них приспособлено к жизни под землей: удлиненное тело, густой и короткий мех, сильные копательные передние конечности у крота и мощные резцы у слепыша. С их помощью они создают сложные системы ходов, ловушки, кладовые.
Кроме постоянных “жителей” в почве есть временные “квартиранты”: суслики, сурки, кролики, барсуки. Они роют в почве норы, в которых отдыхают, спасаются от врагов, размножаются, зимуют, делают запасы.
ЗАДАНИЕ классу: прочитать текст и, пользуясь сведениями, которые в нем содержатся, а также предыдущими записями (схемы на доске и в тетради), заполнить таблицу:
— Данные таблицы зачитываются учащимися по очереди:
1 парта — особенность
2 парта — соответствующую ей адаптацию
3 парта — примеры организмов.
Далее — обсуждение, исправление, добавление и т. д.
— Давайте сделаем вывод: что же следует называть почвой? (в словарь)
ПОЧВА — сложное природное образование со свойствами и качествами живой и неживой природы.
V. Домашнее задание: написать “письмо” от имени одного из обитателей почвы (например, крота или дождевого червя), раскрыв в нем основные особенности почвы как среды жизни.
Тема. Почвенная среда обитания живых организмов.
Цель урока: продолжить изучение основных сред жизни организмов.
Задачи урока: ознакомить учащихся с процессом образования почвы, с составом и свойствами почвы, показать важность бережного отношения к почве.
Оборудование: два больших стакана, два небольших, воронка, пробирка, жестяная крышка, сухой спирт, вода, почва, столик для проведения опытов, держатель, рисунки с изображением лишайников, видеокассета, цветочные горшки с ростками.
7. Домашнее задание.
Тема. Почвенная среда обитания живых организмов.
Состав и свойства почвы.
2. Свойства почвы.
3. Образование почвы.
Минеральные Органические Вода Воздух
(песок, глина, мин.соли) (перегной)
Сегодня на уроке мы познакомимся еще с одной средой обитания –
3.Повторение раннее изученного материала.
-Что называется средой жизни живого организма?
-Какие основные среды жизни на Земле заселили живые организмы?
-Чем различаются среды жизни организмов?
-Что называется местообитанием живых организмов?
1.В какой среде меньше света?
А) водной б) наземно-воздушной
2.Пресная вода – это вода:
А) соленая б) несоленая
А)самостоятельно плавающие организмы б)парящие в воде организмы
4.Выберите пресноводные организмы:
А) карась б)осьминог в)ряска г)медуза
5.При смешивании соли и воды, вода является:
А) растворителем б)растворимым веществом
А) у воздуха б)воды
2.Мягкий климат. Так говорят:
А) о климате побережий б) климате вдали от водных побережий
3.Выберите морские организмы:
А) осьминог б) ряска в) бурая водоросль г) кашалот
4.Больше кислорода содержит вода:
А) холодная б) теплая
5.В какой воде живут речные раки:
А) в мягкой б) в жесткой
4.Изучение нового материала.
Уже длительное время человечество существует благодаря
земледелию. Люди распахивают почвы и выращивают на них
необходимые для жизни культурные растения. А что мы называем
Поверхностный слой Земли, на котором растут растения, живут
животные, бактерии и другие организмы, называют почвой.
(Просмотр видеокассеты о почве как среде обитания)
Что же входит в состав почвы?
Мы это узнаем, проделав ряд опытов.
1.Возьмем стакан с водой, бросим в него комочек почвы. Что видим?
-В воде из него выделяются пузырьки воздуха. (запишем в схеме)
2.Поместим почву в пробирку и начнем ее прогревать, на стенках
пробирки появились капельки воды. Откуда?
-В почве содержится вода, при нагревании она стала испарятся и
оседать на стенках пробирки.(запишем в схеме)
3.При дальнейшем нагревании появится неприятный запах и
от почвы будет идти дым. Это сгорает перегной (он образовался из
сгнивших остатков растений и животных, погибших бактерий и
4.Поместим прокаленную почву в стакан с водой и размешаем, вода
станет мутной. Через некоторое время она отстоится и будут хорошо
видны два слоя: внизу осядет песок (он более тяжелый), а поверх
него – глина. (предъявляется результат ранее выполненного опыта)
5.Сливаем немного отстоявшейся воды, отфильтровываем ее
Наливаем в жестяную крышку. Выпариваем воду над пламенем.
На дне крышки хорошо виден беловатый осадок – это минеральные
соли. (записываем в схеме)
Проделав опыты мы выяснили, что в состав почвы
входят: минеральные вещества – песок, глина и соли; органические
вещества – перегной; вода; воздух.
Почва – величайшее природное богатство.
Почему мы так говорим?
Почва обладает плодородием, т.е. способностью давать урожай
растений, что не скажешь о песке и глине.
Перед вами три горшка с ростками фасоли 1, 2, 3: проросшие семена
были посажены в одно время, одинаково поливались, но первый горшок наполнен промытым песком, второй – глиной, третий- почвой.
Чем отличаются растения?
-В двух горшках растения тонкие, бледно-зеленые, в третьем –
растение с зелеными листочками на толстом стебле.
Почва обладает плодородием.
Мы продолжим наблюдать за растениями и посмотрим, что потом
произойдет. (Ребята сами должны убедиться, что через некоторое
время при одинаковом уходе растения в горшках с песком и глиной
Но ведь почва как слой Земли существовала не всегда.
В очень далекие времена вода и суша на Земле были
безжизненными. На суше под влиянием влаги, резких изменений
температуры, ветра и других причин происходило разрушение гор.
Их верхние слои становились рыхлыми. Разрушались и
измельчались отрывавшиеся от них камни. Со временем на
поверхности суши образовалось много песка и глины – продуктов
разрушения горных пород.
Образование почвы началось с появления на суше бактерий –
невидимых простым глазом живых организмов. Бактерии-
почвообразователи могли жить в измельченной горной породе.
Отмирая, они обогащали горную породу органическими остатками,
которые превращались в перегной. Частицы песка и глины
склеивались перегноем в комочки, способные удерживать воду.
Важную роль почвообразователей выполняли лишайники (рисунок),
они могут жить даже на голых скалах и разрушать их. Отмирая, они
также обогащали измельченную горную породу органическими
остатками. Уже на такой почве могли жить растения, которые,
отмирая, сами пополняли почву перегноем. Превращение горной
породы в почву происходило в течение многих миллионов лет.
Продолжается оно и сейчас. Для образования в природе слоя почвы
толщиной в 5 см требуется около 2000 лет. Так можно ли весной
жечь старую траву? Чем это грозит?
5. Закрепление изученного .
-Почему с поселением на почве зеленых растений процесс
В старину, когда почва на полях переставала давать хорошие
урожаи, ее прекращали распахивать. Заброшенные поля зарастали
многолетними луговыми травами. Через 20 лет эти поля снова
распахивали. И 5-6 лет подряд получали хорошие урожаи. Почему?
7. Домашнее задание. Ответить на вопрос: как сейчас человек улучшает плодородие почвы своем дачном участке.
Источник