Биология. 10 класс
§ 12. Почвенная среда жизни. Адаптации организмов к жизни в почве
Общая характеристика почвы как среды жизни
Почва — верхний слой земной коры, обладающий плодородием. Она образовалась в результате взаимодействия климатических и биологических факторов с подстилающей породой (песок, глина). Она является источником минерального питания для растений. В то же время почва — среда жизни для многих видов организмов. Это самая молодая среда жизни на Земле. С момента возникновения она играет важную роль в эволюции органического мира. Для нее характерны следующие свойства: высокая плотность, водный и температурный режим, аэрация (обеспечение воздухом), кислотность (рН), засоленность.
Плотность почвы увеличивается с глубиной и зависит от структуры, которая определяется относительным содержанием в почве песка и глины. Наиболее благоприятна для роста растений почва, содержащая песок и глину примерно в равных количествах. По механическому составу наиболее распространенными являются глинистые (тяжелые), суглинистые и песчаные (легкие) почвы, которые существенно различаются по водному и температурному режиму.
Водный и температурный режим почвы тесно взаимосвязаны и взаимозависимы. Почвенную влагу по степени доступности разделяют на три вида: свободную (гравитационную), капиллярную, пленочную (гигроскопическую).
Свободная вода подвижная, заполняет широкие промежутки между частицами почвы, но не удерживается в ней. Она способна просачиваться вниз под действием силы тяжести, пока не достигнет грунтовых вод. Организмы ее легко усваивают. Капиллярная вода удерживается в узких почвенных каналах силами поверхностного натяжения. Она может подниматься к поверхности по порам от грунтовых вод, легко испаряться, свободно поглощаться растениями. Пленочная вода в почве удерживается за счет водородных связей с почвенными частицами и практически недоступна для растений. В глинистых почвах ее содержание достигает 15 %, в песчаных — 5 %. По мере накопления пленочной воды она переходит в капиллярную.
Температурные колебания в почве сглажены по сравнению с приземным воздухом и на глубине 1—1,5 м уже не прослеживаются. Хорошо увлажненные почвы медленно прогреваются и медленно остывают и наоборот. Это обусловлено высокой теплоемкостью воды. Гидротермический режим почвы зависит от структуры почвы и содержания гумуса (органического вещества). Глинистые почвы хорошо удерживают влагу, поэтому хуже прогреваются, но дольше сохраняют тепло, чем песчаные. Темный цвет гумуса способствует лучшему прогреванию почвы, а его высокая влагоемкость — удержанию воды почвой.
Почвенный воздух, также как и почвенная вода, находится в порах между частицами почвы. Все поры, свободные от влаги, заполнены воздухом. Так происходит аэрация (обеспечение воздухом) почвы. Пористость почвы возрастает от глин к суглинкам и пескам. На легких (песчаных) почвах аэрация лучше, чем на тяжелых (глинистых). Между почвой и атмосферой происходит свободный газообмен, в результате чего газовый состав обеих сред имеет сходные параметры. Однако в воздухе почвы из-за дыхания населяющих ее организмов содержится меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в атмосферном воздухе. Аэрация почвы зависит от ее влажности и температуры. Повышение влажности и температуры почвы ухудшает ее аэрацию и наоборот. С глубиной в почве увеличивается содержание углекислого газа. Указанные факторы являются одними из причин вертикальной миграции организмов в почве.
Кислотность почвы (рН) выражается через рН почвенного раствора (жидкой фазы почвы) — отрицательный логарифм концентрации водородных ионов.
При рН, равном 7, реакция почвенного раствора является нейтральной, если его значение ниже 7, то почва кислая, если выше 7, то щелочная. Таким образом, чем ниже значение рН, тем выше кислотность почвы.
Растения более чувствительны к рН почвы, чем животные. Для каждого вида растений существует оптимальное значение кислотности почвы, при котором они развиваются наилучшим образом, поэтому pH является одним из наиболее важных показателей качества плодородия. При несоответствии кислотности почвы потребностям растений у них нарушается нормальный процесс питания и некоторые полезные вещества и соединения не усваиваются или усваиваются крайне плохо, в результате чего замедляется рост растений.
*Засоленность почвы характеризуется содержанием в ней легкорастворимых солей в токсичных для растений количествах (> 0,25 %). Примерно четвертая часть поверхности суши имеет засоленные почвы. Много засоленных земель в пустынях, полупустынях, в степях, а также на морских и океанических побережьях.
Засоленные почвы различаются по глубине залегания солевого горизонта, химическому составу засоления и степени засоления. По первому признаку почвы делятся на солонцы — соли расположены в глубоких слоях почвы (80—150 см) и солончаки — содержащие большое количество водорастворимых солей у самой поверхности (до 30 см) и в профиле (30—80 см). По химическому составу солей почвы классифицируются исходя из преобладающих анионов (например, хлоридные, сульфатные).
Причины засоления разные. В засушливых местах, где выпадает мало осадков, соли остаются в верхних слоях почвы, так как слабо вымываются дождевой водой. Почвы морских побережий во время прилива пропитывает соленая морская вода. Соленые брызги прибоя, постоянно оседая на прибрежной полосе, тоже засоляют почву. Причиной засоления может быть и неправильный режим орошения пахотных земель в зоне засушливого климата.
Источник
Природная среда характеристика почвы
Soils.Terms and definitions
Дата введения 1988-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным агропромышленным комитетом СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23.02.88 N 326
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5298-85
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2008 г.
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области почвоведения.
Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы, входящих в сферу действия стандартизации или использующих результаты этой деятельности.
Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 20432.
1. Стандартизованные термины с определениями приведены в табл.1.
Самостоятельное естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия
2. Классификация почв
Система разделения почв по происхождению и (или) свойствам
3. Почвенный профиль
Совокупность генетически сопряженных и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, на которые расчленяется почва в процессе почвообразования
4. Почвенный горизонт
Специфический слой почвенного профиля, образовавшийся в результате воздействия почвообразовательных процессов
Основная классификационная единица, характеризуемая общностью свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования, и единой системой основных генетических горизонтов
Классификационная единица в пределах типа, характеризуемая качественными отличиями в системе генетических горизонтов и по проявлению налагающихся процессов, характеризующих переход к другому типу
Классификационная единица в пределах подтипа, определяемая особенностями состава почвенно-поглощающего комплекса, характером солевого профиля, основными формами новообразований
Классификационная единица в пределах рода, количественно отличающаяся по степени выраженности почвообразовательных процессов, определяющих тип, подтип и род почв
9. Разновидность почвы
Классификационная единица, учитывающая разделение почв по гранулометрическому составу всего почвенного профиля
10. Разряд почвы
Классификационная единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород
11. Почвенный покров
Совокупность почв, покрывающих земную поверхность
12. Структура почвенного покрова
Пространственное расположение элементарных почвенных ареалов, в разной степени генетически связанных между собой и создающих определенный пространственный рисунок
13. Почвообразующие факторы
Элементы природной среды: почвообразующие породы, климат, живые и отмершие организмы, возраст и рельеф местности, а также антропогенная деятельность, оказывающие существенное влияние на почвообразование
14. Элементарный почвенный ареал
Первичный компонент почвенного покрова, который представляет собой площадь, занимаемую почвой, относящейся к одной классификационной единице наиболее низкого ранга
15. Картографирование почвы
Составление почвенных карт или картосхем отдельных их свойств
16. Плодородие почвы
Способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности
17. Паспорт почвы
Документ, содержащий фиксированный набор данных о почве, необходимых для целей ее рационального использования и охраны
18. Бонитировка почвы
Сравнительная оценка в баллах качества почвы по природным свойствам
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
19. Механический элемент почвы
Обособленные первичные частицы пород и минералов, а также аморфных соединений в почве
20. Почвенный агрегат
Структурная единица почвы, состоящая из связанных друг с другом механических элементов почвы
21. Механическая фракция почвы
Совокупность механических элементов, размер которых находится в определенных пределах
22. Скелет почвы
Совокупность механических элементов почвы размером более 1 мм
Совокупность механических элементов почвы размером менее 1 мм
24. Илистая фракция почвы
Совокупность механических элементов почвы размером от 0,001 до 1,0 мм
25. Почвенные коллоиды
Совокупность механических элементов почвы размером от 0,0001 до 0,001 мм
26. Гранулометрический состав почвы
Содержание в почве механических элементов, объединенных по фракции
27. Твердая часть почвы
Совокупность всех видов частиц, находящихся в почве в твердом состоянии при естественном уровне влажности
28. Структура почвы
Физическое строение твердой части и порового пространства почвы, обусловленное размером, формой, количественным соотношением, характером взаимосвязи и расположением как механических элементов, так и состоящих из них агрегатов
29. Поровое пространство в почве
Разнообразные по размерам и форме промежутки между механическими элементами и агрегатами почвы, занятые воздухом или водой
30. Почвенная влага
Вода, находящаяся в почве и выделяющаяся высушиванием почвы при температуре 105 °С до постоянной массы
31. Влагоемкость почвы
Величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы
32. Набухание почвы
Увеличение объема почвы в целом или отдельных структурных элементов при увлажнении
33. Консистенция почвы
Степень подвижности слагающих почву частиц под влиянием внешних механических воздействий при различной влажности почвы, обусловленная соотношением когезионных и адгезионных сил
34. Плотность почвы
Отношение массы сухой почвы, взятой без нарушения природного сложения, к ее объему
35. Воздухоемкость почвы
Объем порового пространства, содержащего воздух при влажности почвы, соответствующей полевой влагоемкости
36. Биологическая активность почвы
Совокупность биологических процессов, протекающих в почве
37. Биологическая аккумуляция в почве
Накопление в почве органических, органоминеральных и минеральных веществ в результате жизнедеятельности растений, почвенной микрофлоры и фауны
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВ
38. Химическая характеристика почвы
Качественное и количественное описание химических свойств почвы и протекающих в ней химических процессов
39. Органическое вещество почвы
Совокупность всех органических веществ, находящихся в форме гумуса и остатков животных и растений
Часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков
41. Групповой состав гумуса
Перечень и количественное содержание групп органических веществ, входящих в состав гумуса
42. Фракционный состав гумуса
Содержание органических веществ, входящих в отдельные группы гумусовых соединений и различающихся по формам их связи с минеральной частью почвы
43. Специфические гумусовые вещества
Темноокрашенные органические соединения, входящие в состав гумуса и образующиеся в процессе гумификации растительных и животных остатков в почве
44. Гумусовые кислоты
Класс высокомолекулярных органических азотсодержащих оксикислот с бензоидным ядром, входящих в состав гумуса и образующихся в процессе гумификации
45. Гуминовые кислоты
Группа темноокрашенных гумусовых кислот, растворимых в щелочах и не растворимых в кислотах
46. Гиматомелановые кислоты
Группа гумусовых кислот, растворимых в эталоне
Группа гумусовых кислот, растворимых в воде, щелочах и кислотах
Органическое вещество, входящее в состав почвы, нерастворимое в кислотах, щелочах, органических растворителях
49. Органоминеральные соединения почвы
Комплексные, гетерополярные, адсорбционные и другие продукты взаимодействия органических и минеральных веществ почвы
50. Степень гумификации органического вещества
Отношение количества углерода гумусовых кислот к общему количеству органического углерода почвы, выраженное в массовых долях
51. Минерализованность почвенного раствора
Суммарное содержание минеральных соединений в почвенном растворе
52. Легкорастворимые почвенные соли
Соли, содержащиеся в почве, растворимость которых в воде превышает 2 г/дм
53. Труднорастворимые почвенные соли
Соли, содержащиеся в почве, растворимость которых в воде равна или меньше 2 г/дм
54. Подвижность химических соединений в почве
Способность соединений химических элементов переходить из твердых фаз почвы в почвенный раствор
55. Кислотность почвы
Способность почвы проявлять свойства кислот
56. Щелочность почвы
Способность почвы проявлять свойства оснований
57. Буферность почвы
Способность почвы противостоять изменению ее свойств при воздействии различных факторов
58. Кислотно-основная буферность почвы
Способность почвы противостоять изменению рН почвенного раствора при взаимодействии почвы с кислотами и основаниями
ИОНООБМЕННЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
59. Почвенный поглощающий комплекс
Совокупность минеральных, органических и органоминеральных частиц твердой фазы почвы, обладающих поглотительной способностью
60. Ионный обмен в почве
Обратимая реакция стехиометрического обмена ионов между твердой и жидкой фазами почвы
61. Селективность обмена в почве
Способность почвы к преимущественному поглощению отдельных видов ионов
62. Емкость катионного обмена почвы
Максимальное количество катионов, которое может быть удержано почвой в обменном состоянии при заданных условиях
63. Емкость анионного обмена почвы
Максимальное количество анионов, которое может быть удержано почвой в обменном состоянии при заданных условиях
64. Сумма обменных катионов в почве
Общее количество обменных катионов в почве.
Примечание. К обменным катионам относятся: калий, натрий, кальций, магний и др.
65. Обменные основания почвы
Обменные катионы, входящие в состав почвенного поглощающего комплекса
66. Сумма обменных оснований в почве
Общее количество обменных оснований в почве
67. Степень насыщенности почвы основаниями
Отношение суммы обменных оснований к сумме гидролитической кислотности и сумме обменных оснований
68. Анализ почвы
Совокупность операций, выполняемых с целью определения состава, физико-механических, физико-химических, химических, агрохимических и биологических свойств почвы
69. Пробная площадка почвы
Репрезентативная часть исследуемой территории, предназначенная для отбора проб и детального исследования почвы
70. Единичная проба почвы
Проба определенного объема, взятая однократно из почвенного горизонта, слоя
71. Объединенная проба почвы
Ндп. Смешанная проба почвы
Проба почвы, состоящая из заданного количества единичных проб
72. Абсолютно сухая проба почвы
Проба почвы, высушенная до постоянной массы при температуре 105 °С
73. Воздушно-сухая проба почвы
Проба почвы, высушенная до постоянной массы при температуре и влажности лабораторного помещения
74. Почвенная вытяжка
Экстракт, полученный после обработки почвы раствором заданного состава, действовавшим на почву определенное время при определенном соотношении почва-раствор
ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЧВ
Источник