Почвенная экосистема
На первый взгляд почва может показаться неживой, но если присмотреться, вы обнаружите, что она кишит жизнью. Некоторые животные, обитающие в почве, видны невооруженным глазом, например, дождевые черви и мелкие насекомые. Однако гораздо более многочисленны микроорганизмы, которые вы не видите, такие как бактерии, грибы и нематоды. Все организмы в почвенной экосистеме прямо или косвенно зависят от детрита, разлагающихся останков мертвых растений и животных.
Экосистема
Биологи определяют экосистему как набор организмов и среду, в которой они обитают. Питательные вещества, такие как азот, рециркулируются внутри экосистемы, передаются от одного организма к другому и в конечном итоге возвращаются в исходную точку. Энергия течет только в одном направлении, от источника, такого как разлагающееся растительное вещество, к организмам, которые могут использовать этот источник энергии, а затем, в свою очередь, стать пищей для других организмов. Ни один процесс преобразования энергии не является эффективным на 100 процентов, поэтому значительная часть энергии, которая поступает в почвенную экосистему, в конечном итоге расходуется в виде тепла.
Детрит
Остатки мертвых растений и животных, опавшие листья, навоз и другой органический мусор в совокупности называются детритом. Некоторые организмы, такие как дождевые черви и многоножки, измельчают детрит, что облегчает его переработку микроорганизмами. Бактерии и грибы в почве извлекают энергию и питательные вещества, необходимые им для роста из детрита, когда разлагают его. Конечным продуктом их работы является органическое вещество, называемое «гумусом». Бактерии и грибки могут стать пищей для крошечных нематод и насекомых, которые, в свою очередь, служат пищей для более крупных насекомых или животных, таких как птицы.
Энергия и питательные вещества
Основным источником энергии в этой пищевой сети, основанной на детрите, является солнце. Растения хранят солнечную энергию в виде химической энергии в своих листьях и тканях, и когда почвенные микроорганизмы переваривают разлагающийся растительный материал, они извлекают эту накопленную энергию. Как и в любой другой экосистеме, энергия проходит через пищевую цепочку в одном направлении – от детрита через микроорганизмы к нематодам, насекомым и более крупным животным. Однако питательные вещества циркулируют по экосистеме. Когда какой-либо из организмов в этой пищевой сети умирает, содержащиеся в них питательные вещества возвращаются в почву в виде детрита, чтобы снова пройти тот же путь.
Не все организмы, обитающие в почве, зависят от детрита. Некоторые виды бактерий поддерживают взаимовыгодные отношения с корнями растений в почве, обеспечивая ценные питательные вещества в обмен на пищу. Пищевая сеть на основе детрита имеет решающее значение для здоровья почвы, поскольку она возвращает питательные вещества от мертвых организмов в почву в виде гумуса, тем самым делая его доступным для растений.
Источник
Почвенные экосистемы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие почвенной экосистемы
Понятие почвенной экосистемы весьма условно, поскольку более правильно считать почвенную среду не особой экосистемой, а составной частью любой наземной экосистемы. Экологические связи между почвой и напочвенным покровом более выражены, чем это бывает в случае двух соседствующих самостоятельных экосистем. Все растения, подземные органы которых находятся в почве, имеют и надземные части, находящиеся за пределами почвенной среды. Среди животных также больше не полностью почвенных, а таких, которые проводят в толще субстрата лишь часть времени. Однако термин «почвенная экосистема» все же нередко используют, чтобы подчеркнуть специфику почвенных процессов и ее участие в общем круговороте веществ.
Биота почв и ее экологическая роль
Мощность почв составляет от нескольких десятков сантиметров до первых метров. Областью наибольшей концентрации организмов является ее самый верхний слой. Продуценты в почвах представлены растениями (их подземными частями, непосредственно не участвующими в фотосинтезе и образовании органики, но нередко служащими для накопления ее запасов) и бактериями-хемосинтетиками.
Консументы в почвах весьма разнообразны. Большая их часть относится к детритной цепи питания, потребляя отмершую органику. Среди этой группы количественно преобладают дождевые черви – собирательное название для нескольких родов олигохет. Некоторые из них обитают в толще почвы, другие – преимущественно в подстилке. И те, и другие играют важную роль в переработке опада, перемешивании и вентиляции почвы, нередко на них приходится большая часть почвенной зоомассы, например, в оптимальных для обитания олигохет почвах их может насчитываться до 500 и более особей под 1 квадратным метром поверхности.
В почвах обитают и другие олигохеты – энхитреиды, а также многочисленные простейшие, нематоды, ракообразные (мокрицы), многоножки, насекомые. Некоторые из них питаются детритом, другие – подземными частями растений, третьи – в первую очередь некоторые многоножки и насекомые – хищники.
В почве могут находиться также представители позвоночных, однако полностью адаптированных к постоянному обитанию в слое земли видов немного – большинство проводят там лишь часть времени, причем питаются они на поверхности.
Готовые работы на аналогичную тему
- Среди амфибий к почвенным объектам относятся червяги,
- среди рептилий – некоторые ящерицы и змеи,
- среди млекопитающих к почвенной фауне можно отнести некоторых насекомоядных (кроты, в меньшей степени – землеройки), и грызунов (слепыши, цокоры, в меньшей степени – некоторые полевки). Они в почве не только проводят почти все время, но и питаются.
Почва служит важным звеном в структуре круговоротов многих веществ. Здесь преобладает стадия распада сложных органических соединений до образования гумусовых веществ, их дальнейшая минерализация, накопление и возвращение в круговорот путем потребления корнями растений. Почва – место обитания многочисленных редуцентов, осуществляющих минерализацию органики.
Особенности почвенного плодородия
Плодородие почвы зависит от особенностей минерального состава почвообразующей породы, видового состава и численности почвенного биоценоза, а также режима увлажнения. Неблагоприятными в этом плане являются как слишком засушливые условия, тормозящие протекание биохимических процессов, так и промывной режим, при котором происходит вынос химических элементов в другие экосистемы.
Оптимальным для накопления гумусовых веществ является коэффициент увлажнения несколько меньше единицы. Таким он бывает в природных зонах степей, саванн и подобных им, где преобладают травянистые, в основном злаковые, фитоценозы. Здесь формируются наиболее плодородные почвы с максимальной мощностью гумусового слоя. На втором месте по плодородию находятся почвы широколиственных лесов (серые лесные) и близких к ним природных сообществ. Также высоким плодородием обладают некоторые типы почв, не связанные с определенной природной зоной, например, почвы пойменных лугов.
Для перечисленных типов почв также характерны наиболее сложно организованные сообщества организмов, обладающие большой биомассой.
Источник
Почва — важнейшая часть экосистемы
– Ознакомить учащихся со свойствами почвы, её ролью в жизни экосистемы.
– Объяснить причину плодородия почв с учётом новых знаний о круговороте веществ.
Просмотр содержимого документа
«Почва — важнейшая часть экосистемы»
Окружающий мир (3-й класс)
Глава III. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Тема: Почва – важнейшая часть экосистемы
– Ознакомить учащихся со свойствами почвы, её ролью в жизни экосистемы.
– Объяснить причину плодородия почв с учётом новых знаний о круговороте веществ.
Чтоб урок начался в срок,
Каждый должен быть готов!
Не болтаем, не зеваем,
А урок мы начинаем!
2. Актуализация знаний и постановка учебной проблемы.
– Ребята, давайте вспомним, организмы каких «профессий» входят в состав экосистемы? (Производители, потребители, разрушители.)
– Какие роли они выполняют в экосистеме? (Производители производят органические вещества, потребители получают вещества, поедая растения или животных, а возвращают растениям углекислый газ. Разрушители превращают умершие организмы в вещества, необходимые растениям.)
– Где живут производители, потребители, разрушители? (Живые организмы живут на пересечении трёх сред. А если точно, то растения – производители в почве, разрушители в почве, потребители на почве. )
Что же такое почва? (Почва – это верхний плодородный слой Земли. Как он выглядит этот верхний плодородный слой Земли?)
— Сегодня, ребята, я вас приглашаю в исследовательскую лабораторию. Чем занимаются учёные в лаборатории?
В 19 веке в России возникла наука — ПОЧВОВЕДЕНИЕ, основоположником которой стал Василий Васильевич Докучаев. За 200 лет учёные сделали немало открытий. И многое о почве уже известно.
— Тогда может и не надо её изучать, многое почве учёным известно? Может тогда НАМ не надо её изучать?
— Какова цель нашего исследования?
– Давайте составим план урока.
«Что такое почва?»
— Каким образом мы это можем узнать? Какими методами МЫ можем узнать что-то о почве? Давайте ещё раз повторим.
Прочитать книги о том, что исследуешь.
Спросить у других людей, у специалистов.
Познакомиться с кино- и телефильмами по этой проблеме.
Найти информацию в глобальных компьютерных сетях.
3. Совместное открытие знаний.
Приступим к работе, следуя составленному плану.
Почва — это
– Так, что же такое почва?
Дети внимательно рассматривают изображение почвы.
– Внимательно рассмотрите верхний слой.
– Какого он цвета.
– Сделайте вывод.
– Верхний, темный, рыхлый слой земли называют почвой.
– Правильно. Почва – верхний, темный, рыхлый, пронизанный корнями слой земли. Толщина почвенного слоя различна: от 2см до 2м и больше.
Образование почвы началось только с появлением на Земле живых существ. С тех пор в течение миллионов лет идет непрерывный процесс ее образования. По подсчетам ученых, для образования слоя почвы толщиной 5 см требуется две тысячи лет.
Твердые горные породы в природе постоянно разрушаются. Получается рыхлый слой, состоящий из мелких камешков, песка, глины. В нем почти нет питательных веществ, необходимых растениям. Но все же неприхотливые растения и лишайники селятся здесь. Из их остатков под воздействием бактерий образуется перегной. Теперь в почве могут поселиться растения. Они дают еще больше перегноя.
Так, медленно, камни, песок, глина под воздействием живых существ превращаются в почву. В почве селятся различные животные. Они повышают плодородие почвы. Как видите, почва не может появиться без живых существ. В то же время и растениям, и животным необходима почва. Вот замечательное подтверждение того, что в природе все взаимосвязано.
– Почва возникает в результате разрушения горных пород под действием влаги, воздуха, тепла и холода и деятельности живых организмов.
Следующим этап нашей работы – свойство почвы. Свойство почвы мы будем изучать с помощью ОПЫТОВ.
— Давайте подготовимся, мы похожи на научных сотрудников лаборатории, может нам чего-то не хватает? Давайте тогда оденемся, потому что в лаборатории люди надевают специальную одежду. Нужно спрятать волосы и надеть специальные перчатки.
Работать будете в паре. О чем нужно помнить, работая в паре?
На столе у вас стоят: стаканы с почвой и водой, салфетки, ложечка.
— Вы видели, ребята, когда размножают растения отростки ставят в воду. А почему, они не растут в воде? (нет питательных веществ, нет воздуха)
— Давайте сейчас узнаем, какие силы почвы дают жизнь маленьким растениям. Для этого мы проведём первый опыт:
— Возьмите стакан с водой. Добавьте туда почвы. Размешайте ложечкой. Подождите немного, и посмотри на дно. Что вы наблюдаете? (пену, пузырьки)
— Значит, в почве есть воздух.
В листах, которые лежат перед вами, запишите вывод. Ведь учёные ВСЕГДА записывают выводы.
— У вас на салфетках лежит горсть почвы. Возьмите вторую салфетку, положите её сверху и придавите. Что вы наблюдаете? (появилось тёмное пятно)
— Почему салфетка потемнела? (от воды)
— Какой вывод можно сделать? (в почве есть вода)
Мы ведь научные сотрудники, нам срочно нужно записать вывод. В некоторых лабораториях выводы, записывают на диктофон.
У меня на столе стоит стакан с почвой, в которой заранее была налита вода. Я беру несколько капель этой воды, и помещаю в фарфоровое блюдце, теперь начну нагревать блюдце, пока вода не испариться. Что наблюдаем на дне блюдца после испарения воды? — Что вы наблюдаете? (вода быстро испарилась, на дне блюдца остались белые налеты)
— Значит, в почве есть соли или минеральные вещества, которые могут растворяться в воде.
Что должны сделать? (записать)
Давайте вернёмся к опыту № 1, когда мы добавляли почву в воду.
Что видим на дне? Песок.
А что медленно осело? Глина.
А что плавает на поверхности воды? Остатки растений – органические вещества (травинки палочки)
— Присмотритесь внимательно, что вы видите? (травинки, палочки)
— Какой вывод можно сделать? (в почве есть мёртвые организмы)
— А что с ними будет происходить в почве? (высыхать, загнивать)
— И образуется в почве перегной.
— Ребята, наши предположения подтвердилась, почва состоит из различных веществ.
В.В.Докучаев назвал почву – мёртвый живой организм. Хотите узнать почему?
— Для этого давайте воспользуемся ещё одним методом исследования. И посмотрим мультфильм.
— За что аплодировали червячку Кузе? (он совершает круговорот веществ в почве)
–Те организмы, которые живут в почве, перерабатывают остатки организмов в минеральные вещества. От этого почва становится лучше.
4. Самостоятельное применение знаний.
Работа в учебнике.
– Работа с рисунком на с. 45 и текстом: определите, как называется плодородный слой почвы? Какой он по сравнению с другими? (Плодородный слой почвы называется перегноем. Он меньше остальных слоёв.)
– На с. 45 найдите название самой плодородной почвы. Как вы думаете, а в какой почве жил Кузя? (Самая плодородная почва – чернозём. В такой почве и жил Кузя.)
– Мы сегодня были научными сотрудниками. По плану все пункты прошли. А теперь давайте подведем итог.
– Перед вами кроссворд.
Основное свойство почвы. (Плодородие.)
Вещество, повышающее плодородие почвы. (Перегной.)
Наиболее плодородная почва, богатая перегноем и имеющая темную окраску. (Чернозем.)
Вещество, помогающее корням растений дышать. (Воздух.)
Живые организмы, перерабатывающие остатки организмов в минеральные вещества.(Разрушители.)
Обратите внимание на выделенные буквы. У нас получилось слово ПОЧВА. – Давайте вернемся к нашей проблеме урока. Проблема нашего урока: Какова роль почвы в экосистеме? Итак, какую роль играет почва в экосистеме?
( Почва – верхний, плодородный слой земли. В её состав входят органические и минеральные вещества. Чем больше перегноя в почве, тем она плодороднее. В почве завершается круговорот веществ. Значит почва -важнейшая часть экосистемы.)
(– Давайте обратимся к коллекции почв и посмотрим, все ли почвы имеют такое же количество перегноя. (Рассматривают коллекции. Обмениваются мнениями о количестве перегноя в этих почвах). ЕСЛИ ОСТАЛОСЬ ВРЕМЯ…
1. с 44-45 читать, с 45 ответить на вопросы.
2. Сочинить синквейн «Почва» и нарисовать рисунок «Почва и всё, что в ней есть»
3. Практическая работа «Как я добьюсь богатого урожая на своём огороде».\
Источник