Почва как среда обитания, ее свойства

Русский ученый Докучаев впервые стал рассматривать почву как динамическую, а не инертную среду. Он доказал, что почва постоянно изменяется и развивается. А в ее активной зоне идут физические, химические и биологические процессы.

Почва – верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями. В почве сложным образом взаимодействуют следующие основные компоненты:

- минеральные частицы (песок, глина), вода и воздух;

-детрит – отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;

-множество живых организмов – от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Таким образом, почва – биокосная система, основная на динамическом взаимодействии между минеральными компонентами, детритом, детритофагами почвенными организмами.

В своем развитии и формировании почвы проходят несколько этапов. Молодые почвы являются обычно результатом выветривания материнских горных пород или переноса отложения осадков (например, аллювия). На этих субстратах поселяются микроорганизмы, пионерные растения — лишайники, мхи, травы, мелкие животные. Постепенно внедряются другие виды растений и животных, состав биоценоза усложняется, между минеральным субстратом и живыми организмами возникает целая серия взаимосвязей. В результате формируется зрелая почва, свойства которой зависят от исходной материнской породы и климата. Процесс развития почвы заканчивается, когда достигается равновесие, соответствие почвы с растительным покровом и климатом, то есть возникает состояние климакса.

Каждому типу почв соответствуют определенные типы растительных сообществ. Так, сосновые боры, как правило, растут на легких песчаных почвах, а еловые леса предпочитают более тяжелые и богатые питательными веществами суглинистые почвы. Почва является как бы живым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы. Для того чтобы поддерживать почву в хорошем состоянии, необходимо знать природу обменных процессов всех ее составляющих. Поверхностные слои почвы обычно содержат много остатков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородие почвы. В почве обитает великое множество различных живых организмов — эдафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы и изменении ее физико-химических характеристик. Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов изъятые элементы возвращаются в почву.

Почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки.

Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве.

 

Лекция №5 Структура и типы экосистем. Взаимоотношения организмов в экосистемах. Экологическое равновесие.

Биоценоз как составная часть биогеоценоза.

Впервые понятие «биоценоз» ввел в науку Карл Мебиус в 1877 году. Растения и животные, занимающие определенный биотоп (местообитание), составляют жизненное сообщество – биоценоз. Можно сравнить биотоп с сосудом, а биоценоз с его содержимым.

Советский биолог В. Н. Сукачев (1942 г.) развивал учение о биогеоценозах. Биогеоценоз – понятие пространственное, относимое к конкретному участку суши. Это однородный участок земной поверхности. С определенным составом живых (биоценоз) и косных (приземный слой атмосферы, солнечной энергии, почвы) компонентов, объединенных обменом веществ и энергии в единый комплекс.

Наряду с биогеоценозом существует понятие экосистема (предложено А.Тенсли, 1935). Этот термин более многозначен и может применяться к искусственным комплексам организмов и абиотических факторов (аквариум, космический корабль).

Биогеоценоз и экосистемы – близкие по своей сути понятия, но данные разными учеными в разное время. Дискуссии по этому поводу среди ученых продолжаются до сих пор. Высказать свою точку зрения о том, различны или равнозначны эти понятия, можете и вы.

Биоценоз возникает лишь тогда, когда каждый вид располагает собственной нишей и собственной средой обитания, когда он сумел приспособиться к окружающим условиям.

Структура биоценозов.

Видовая структура. Каждый конкретный биоценоз характеризуется строго определеннымвидовым составом. В любом биоценозе можно выделить один или нескольковидов, определяющих его облик, которые называются доминантными. Виды,живущие за их счет, называются предоминантными. В биоценозе есть и такназываемые эдификаторы, т. е. виды, создающие условия для жизни другихвидов данного биоценоза.

Пространственная структура биоценоза.

Ярусность – это явление вертикального расслоения биоценозов на разновысокие структурные части. Наиболее четко она выражена в растительных сообществах. Ярусы определяют сложение и структуру фитоценоза. Если их мало, то растительное сообщество простое, если много – сложное. Ярусы различаются не только высотой, но и составом организмов, их ролью в жизни сообщества.

Экологическая структура биоценоза – это его состав из экологических групп организмов, выполняющих в сообществе в каждой экологической нише определенные функции.

Ученым удалось выяснить ряд общих закономерностей формирования и устойчивого существования биоценозов.

1. Чем разнообразнее условия биотопа(местообитания), тем больше число видов биоценоза.

2. Чем больше условия биотопа отклоняются от нормы и оптимума, тем беднее видами и специфичнее биоценоз.

3. Чем более плавно изменяются условия среды в биотопе, тем богаче видами биоценоз, более уравновешен и стабилен.