Жизненные сообщества организмов
Организмы, живущие на Земле, образуют жизненные сообщества.
Относительно устойчивые сообщества растений, животных и других организмов на относительно однородном участке территории называются биоценозами. Другими словами, биоценоз – это совокупность растений, грибов, животных и микроорганизмов, населяющих участок с однородными условиями обитания. Все компоненты биоценоза тесно связаны между собой. Науку о биоценозах называют биоценологией.
В биоценозах доминируют растения – продуценты (производители органического вещества), обязательно присутствуют растительноядные и плотоядные животные – консументы (потребители) и микроорганизмы – редуценты (разрушают органические остатки до минерального вещества).
Организмы в биоценозах образуют пищевые (трофические) цепи. Трофические цепи переплетаются между собой.
Биоценоз включает в себя фитоценоз, зооценоз и микоценоз.
Фитоценоз – это растительное сообщество, в котором растения находятся в тесной взаимосвязи между собой и с окружающей средой. Фитоценоз – главный компонент биоценоза. Совокупность фитоценозов называется растительностью. Распространение растительности на Земле зависит от климата (от соотношения тепла и влаги). Фитоценозы сменяются в направлении от полюсов к экватору и от побережий океанов вглубь континентов.
Благодаря своей неподвижности растения образуют относительно постоянную основу биоценоза.
|
|
|
Зооценоз – это сообщество, образованное животными. Зооценоз принципиально отличается от фитоценоза. Животные зависят от растений. Но так как животные способны активно двигаться, то они могут и не иметь постоянной связи с одним и тем же фитоценозом. Так, крылатые насекомые, птицы в течение дня могут посещать разные фитоценозы. Позвоночные животные также способны совершать различные перемещения. Границы зооценозов поэтому могут быть проведены только условно, чаще всего их совмещают с границами фитоценозов.
Микоценоз – сообщество микроорганизмов. Микоценозы вместе с фито- и зооценозами составляют единый биоценоз.
Биоценоз – система, стремящаяся к устойчивости. Однако полной устойчивости не бывает: биоценозы способны изменяться, эволюционировать. Изменение биоценозов может быть вызвано как естественными причинами, так и антропогенными.
Растения, животные, микроорганизмы в биоценозе подвержены суточным и сезонным изменениям. Сезонный ритм выражен во всех биоценозах, но в разной степени. В одних он связан со сменой теплого и холодного периода (например, в тундре, лесах и степях умеренного пояса), в других – сухого и влажного периодов (в саваннах, пустынях). Особенно ярко сезонная ритмика выражена в умеренных широтах и менее всего - в экваториальных и полярных.
|
|
|
Кроме сезонного ритма, в биоценозе проявляется ритм суточный, отражающий смену дня и ночи и зависящий от широты места.
Богатство растений в биоценозе определяется климатом и почвой, богатство животных – растительной пищей. Наиболее сложны и богаты видами биоценозы экваториальных лесов.
Биоценозы принято характеризовать биомассой и биологической продуктивностью.
Биомасса – общее количество живого органического вещества в надземной и подземной частях биоценоза.
Наибольшей является биомасса в лесах (экваториальные, широколиственные, хвойные), в саванне она меньше, еще меньше – в степях, тундрах, пустынях. В степях и пустынях большая часть живого вещества находится под землей.
Биологическая продуктивность – это скорость образования биомассы, ее ежегодный прирост. Прирост биомассы свидетельствует о накоплении энергии в биоценозе. Продуктивность, как и биомасса, тоже различна в различных биоценозах. В тундре она составляет почти 15 ц/га, в тайге – 70 ц/га, широколиственных лесах 120 ц/га, степях 100 ц/га, саваннах 100 ц/га, экваториальных лесах – 300 ц/га, в пустынях – от 1 до 100 ц/га (в зависимости от типа пустыни).
|
|
|
Резких границ биоценозы обычно не имеют. Совокупность биоценозов образует биоценотический покров, или биостром.
Биоценоз в совокупности с биотопом составляют биогеоценоз. Биотоп – это участок поверхности с более или менее однородными условиями среды. Биогеоценоз – это однородный в топографическом, климатическом, гидрологическом, почвенном, ботаническом, зоологическом, геохимическом отношениях участок территории или акватории. Это понятие отражает единство жизни и среды.
Границы биогеоценоза определяются границами фитоценозов. Верхняя граница несколько выше растений – 80-100 м, а нижняя несколько ниже почвы – до 2 м.
Биогеоценоз – это элементарная единица биосферы.
Близки по смыслу к биогеоценозу термины: экосистема, экотоп, фация.
Экосистема – совокупность живых организмов и окружающей среды в их взаимодействиии. Экосистема – понятие более общее, чем биогеоценоз, т.к. экосистема имеет любую размерность: пень дерева с его обитателями, озеро, океан, биосфера.
Экотоп – совокупность условий местообитания, не измененных живыми организмами.
Фация – это природно-территориальный комплекс, на всем протяжении которого сохраняется одинаковая литология поверхностных пород, одинаковый характер рельефа и увлажнения, один микроклимат, одна почвенная разность и один биоценоз.
|
|
|
Понятия фация и биогеоценоз почти тождественны, но основным признаком фации является однородность литогенной основы (т.е. одинаковые горные породы), а основным признаком биогеоценоза служит наличие какого-либо одного фитоценоза (поскольку биогеоценоз определяется по фитоценозу).
Почва как компонент биосферы
Почвой называют верхний рыхлый плодородный слой земной коры, возникший в результате физического, химического и биологического выветривания и являющийся продуктом деятельности грунта, климата, грунтовых вод, геологического возраста, рельефа местности, живых организмов и хозяйственной деятельности человека.
Изучением почв занимается почвоведение. Основателем научного почвоведения является русский географ-почвовед В.В.Докучаев. Большой вклад в развитие отечественного почвоведения внесли также П.А.Костычев, Н.М.Сибирцев, К.Л.Глинка, В.Р.Вильямс, Б.Б.Полынов, М.А.Глазовская и другие.
Мощность почвенного слоя определяется, по мнению большинства ученых, глубиной наибольшей массы проникновения растительных корней. Главным отличительный признаком почв – в сравнении с горными породами – является свойство плодородия, которое зависит от жизнедеятельности живых организмов. Почвы формируются на различных горных породах (отложения): делювиальных (смытые потоками талых и дождевых вод отложения), аллювиальных (речные), эоловых (ветровые), моренных (отложения, созданные ледником), флювио-гляциальных (водно-ледяные), пролювиальных (отложения горных потоков), озерных, морских и лессах.
По механическому составу (в зависимости от соотношения песка и глины) почвы подразделяются на:
глинистые – содержание глины более 50%,
суглинистые – // - // - // - от 50% до 20%,
супесчаные – // - // - // - от 20% до 10%,
песчаные – // - // - // - от 10% до 3%,
пески – содержание глины менее 3%.
Почва – это сложное естественное образование, состоящее из двух основных составных частей: минеральной и органической. Академик В.И.Вернадский назвал почвы биокосными системами поверхности земной коры. Только в почве соединяется живое и неживое (косное) вещество.
Минеральная часть почвы – это песок, глина и другие почвообразующие горные породы (грунт). Органическая – это неразложившиеся органические остатки и гумус (перегной). Гумус является важной составной частью почв, от которой зависит их плодородие. Основным источником накопления гумуса в почве являются зеленые растения и мертвое органическое вещество. В различных типах почв содержание гумуса различно. Оно максимально в черноземах и минимально в арктических и тропических пустынных почвах. Гумус содержит гуминовидные кислоты, фульвокислоты, почвенные гумины. Их соотношение также зависит от типа почв. Так, в черноземе преобладают соли гуминых кислот, а в подзолистых почвах фульвокислоты.
Почвы содержат различные химические элементы, состав которых во многом определяется химическим составом пород, являющихся основой для их формирования. Кроме того, почвы содержат в достаточно большом количестве такие жизненно необходимые для растений элементы, как азот, калий, кальций, фосфор.
В почве всегда присутствует почвенная влага. Вода в почве представляет собой раствор, в котором содержится то или иное количество растворенных веществ (минеральных, органических, минерально-органических). Концентрация почвенного раствора не бывает постоянной, она зависит от времени года; наибольшая концентрация наблюдается в конце весны.
Важной характеристикой почвенного раствора является его реакция: нейтральная, кислая и щелочная. Она зависит от типа почв: подзолистые почвы имеют кислую реакцию, черноземы и каштановые почвы - нейтральную, сероземы – щелочную. В кислых почвах преобладает деятельность грибов, а в нейтральных и щелочных – бактерий.
В почве содержится также воздух, причем состав его отличается от состава атмосферного: так, например, кислорода в нем от 20 до 11% (в атмосферном – 20,8%), азота – от 78 до 86% (в атмосферном – 78%), углекислого газа – до 8% (в атмосферном 0,03%).
Почва обладает рядом свойств: структурность, .удельный вес, пористость, пластичность, липкость, твердость, теплоемкость, влагоемкость и др.
Типы водного режима почв. Впервые типы водного режима были определены Г.Н.Высоцким, а коэффициент увлажнения для различных зон вычислил Н.Н.Иванов
r
k = ------ ,
E
где r – годовое количество осадков, Е – испаряемость за год. В лесной зоне k - от 1,5 до 1, в лесостепной – от 1 до 0,6, в степи – от 0,6 до 0,3, в сухих степях и полупустынях – от 0,3 до 0,1, в пустынях – менее 0,1.
Выделяют следующие типы водного режима почв:
1. Промывной – он создается в условиях, при которых осадки преобладают над испарением и почва промывается каждый год до грунтовых вод k > 1. При этом создаются условия для выщелачивания. Промывной режим характерен для многих почв лесных зон: подзолистых, дерново-подзолистых, бурых лесных, красноземов, красно-желтых ферралитных.
2. Периодически промывной – при этом типе промывание до грунтовых вод происходит периодически – весной или в другое время года. Коэффициент увлажнения близок к 1. В этих условиях создаются серые лесные почвы лесостепей, красно-бурые – саванн.
3. Непромывной – промывания до грунтовых вод не наблюдается; k<1. Формируются почвы степей, сухих степей и полупустынь: черноземные, каштановые, бурые пустынные.
4. Выпотной – этот тип создается при условиях, когда испарение значительно превышает количество осадков, т.е. k<1. Здесь происходит подъем соленых грунтовых вод и засоление территории. Формируются почвы пустынь и сухих субтропиков: сероземы, тропические пустынные
5. Ирригационный – свойствен почвам с поливным земледелием. Во время полива здесь наблюдается промывной режим, а после – выпотной.
6. Мерзлотный – характерен для почв районов многолетней мерзлоты. Промываемость ограничена. Здесь создаются условия избыточного увлажнения и формируются болотистые почвы. Они характерны для зон тундры, лесной зоны Сибири.
Формирование почвенного профиляи его морфологические признаки. Формирование почв происходит на всех горных породах Земного шара. Оно осуществляется под воздействием и при взаимодействии процессов выветривания и живых организмов. При этом почва развивается, приобретает характерное для нее строение, которое выражается в чередовании генетических горизонтов. Совокупность этих горизонтов образует генетический профиль почвы. Каждый горизонт обладает специфическим набором внешних, или морфологических, признаков: цвет, мощность, механический состав, структурность, содержание гумуса, состояние влажности, сложение, новообразования, включения, вскипание, переход в следующий горизонт, строение профиля.
Почвенные горизонты в профиле имеют свои названия, и для каждого типа почв существует свой спектр генетических горизонтов, например, дерново-подзолистая почва:
Ао – лесная подстилка. А1 – аккумулятивный (гумусовый), А2 – элювиальный (вымывания), В – иллювиальный (вмывания), С – материнская (почвообразующая) порода.
В арктическом поясе почвы арктические пустынные, в субарктическом – преимущественно тундрово-глеевые, в умеренном поясе представлен целый набор почв: подзолистые, дерново-подзолистые, бурые и серые лесные, черноземные, каштановые, бурые и серо-бурые пустынные. В субтропическом поясе, в основном, почвы коричневые, сероземы, красноземы и желтоземы, в субэкваториальном преобладают красно-бурые, в экваториальном – красно-желтые ферралитные.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 122; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!