В почвообразовании участвуют три группы организмов зеленые растения, микроорганизмы и животные, образующие на суше сложные биоценозы.
Вместе с тем функции каждой из этих групп как почвообразователей различны.
ЗЕЛЕНЫЕ РАСТЕНИЯявляются единственным первоисточником органических веществ в почве, и основной функцией их как почвообразователей следует считать биологический круговорот веществ поступление из почвы элементов питания и воды, синтез органической массы и возврат ее в почву после завершения жизненного цикла. Следствием биологического круговорота является аккумуляция потенциальной энергии и элементов азотного и зольного питания растений в верхней части почвы, обусловливающая постепенное развитие почвенного профиля и основного свойства почвы ее плодородия. Зеленые растения участвуют в трансформации минералов почвы разрушении одних и синтезе новых, в формировании сложения и структуры всей корнеобитаемой части профиля, а также в регулировании водно-воздушного и теплового режимов. Характер участия зеленых растений в почвообразовании различен в зависимости от типа растительности и интенсивности биологического круговорота.
МИКРООРГАНИЗМЫ. Основными функциями МО являются разложение остатков и почвенного гумуса до простых солей, используемых растениями, участие в образовании гумусовых веществ, в разрушении и новообразовании почвенных минералов. Важное значение имеет также способность некоторых групп МО к фиксации атмосферного азота.
ЖИВОТНЫЕ (простейшие, беспозвоночные и позвоночные).
Простейшие – жгутиковые, корненожки и инфузории. Роль простейших в почвенных процессах не выяснен. Возможно, что простейшие, поедая старые бактериальные клетки, облегчают размножение оставшихся и приводят к появлению значит. числа более молодых биологически активных особей.
Дождевые черви . Их роль разнообразна – улучшают физические свойства, структуру почвы и ее химический состав.
Проделывая ходы и норки, они улучшают физические свойства почвы: повышают ее пористость, аэрацию, влагоемкость и водопроницаемость. Обогащают почвы капролитами, что способствует росту количества гумуса, увеличению суммы обменных оснований, снижению кислотности почв и более водопрочной структуре.
Насекомые (жуки, муравьи и др.). Проделывая в почве многочисленные ходы, они разрыхляют почву и улучшают ее физические и водные свойства. Насекомые, активно участвуя в переработке растительных остатков, обогащают почву гумусом и минеральными веществами.
Позвоночные животные (грызуны) – роют в почвенной толще норы, перемешивая и выбрасывая на поверхность огромное количество земли.
Процесс превращения органических остатков в почве называется гумусообразованием, итогом которого является образование гумуса .
Превращение органических остатков в гумус совершается в почве при участии микроорганизмов, животных, кислорода воздуха и воды.
Превращение органических остатков в гумус (гумусообразование) является совокупностью процессов разложения исходных органических остатков, синтеза вторичных форм микробной плазмы и их гумификации. Схема по Тюрину:
Процессы разложения и минерализации органических остатков носят биокаталитический характер и протекают по следующей схеме при участии ферментов, выделяемых микроорганизмами.
Основное положение всех гипотез о гумификации представление о гумификации как о системе реакций конденсации или полимеризации мономеров относительно простых промежуточных продуктов разложения аминокислот, фенолов, хинонов и т.д. (А.Г. Трусов, М.М. Кононова, В. Фляйг, Ф. Дюшофур).
Иная гипотеза гумификации была предложена в 30-х годах текущего столетия И.В. Тюриным. Он считал, что основной чертой гумификации являются реакции медленного биохимического окисления различных высокомолекулярных веществ, имеющих циклическое строение. К веществам, легко гумифицирующимся в почве, И.В. Тюрин относил белки растительного и микробного происхождения, лигнин, дубильные вещества.
Гипотеза И. В. Тюрина получила подтверждение и дальнейшее развитие в работах Л.Н. Александровой и ее сотрудников. Исследования показали, что гумификация является сложным био-физико-химическим процессом превращения высокомолекулярных промежуточных продуктов разложения органических остатков в особый класс органических соединений гумусовые кислоты. Гумификация длительный процесс, в течение которого происходит постепенная ароматизация молекул гуминовых кислот не за счет конденсации, а путем частичного отщепления наименее устойчивой части макромолекулы новообразованных гуминовых кислот.
Гумификация развивается не только в почвах, но и на дне водоемов, в компостах, при формировании торфа, угля, т.е. везде, где накапливаются растительные остатки и создаются условия, благоприятные для жизнедеятельности микроорганизмов и развития этого процесса, очень широко распространенного в природе.
Условия, влияющие на процесс почвообразования и гумусообразования:
водно-воздушный и тепловой режимы почв,
состав и характер поступления растительных остатков,
видовой состав и интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов,
механический состав,
физико-химические свойства почвы.
В аэробных условиях при достаточном количестве влаги (60-80% полной влагоемкости), и благоприятной температуре (25-30°С) органические остатки разлагаются интенсивно, интенсивно идет минерализация промежуточных продуктов разложения и гумусовых веществ. В результате в почве накапливается мало гумуса и много элементов зольного и азотного питания растений (например, в сероземах и других почвах субтропиков).
Анаэробные условия тормозят процесс разложения и минерализации, активно идут процесс гумификации, в результате которых образуются устойчивые гумусовые вещества.
Гумусовые вещества возникают из белков, лигнина, дубильных вещества др. компонентов растительных, животных и микробных остатков.
На гумусообразование влияет химический состав разлагающихся органических остатков и видовой состав почвенных микроорганизмов, интенсивность их жизнедеятельности.
На гумусообразование влияет механический состав и физико-химические свойства почв:
в песчаных и супесчаных почвах хорошая аэрация, быстрое разложение органических остатков и минерализация остатков и гуминовых веществ;
в глинистых и суглинистых почвах процесс разложения органических остатков замедляется, гумусовых веществ образуется больше.
Что такое почва?
Почва – верхний плодородный слой земной коры.
Чем почвы отличаются от горных пород?
Почвы обладают плодородием. Почва может иметь разный состав, а горная порода – постоянный. Почва содержит твердые, жидкие и газообразные частицы.
Из чего образуется перегной?
Перегной образуется из отмерших живых организмов и их частей (однолетние травы, опавшая листва, погибшее животное)
Зачем удобряют почву?
Почву удобряют с целью повышения ее плодородия.
Сравните строение подзолистой почвы и черноземной. Найдите черты сходства и различия.
Вопросы и задания
1. Какие части входят в состав почвы?
Почва состоит из твердой, жидкой и газообразной частей. Твердая часть почвы - это частички разрушенных горных пород и перегной, перемешанные друг с другом. Песчаные и глинистые частицы - неорганическая часть почвы, а перегной - органические вещества. Жидкая часть почвы - это вода с растворенными в ней органическими и неорганическими веществами. Газообразная часть представляет собой почвенный воздух.
2. Какие условия влияют на формирование почв?
Образование почвы зависит от многих условий: состава горных пород, климата, поверхностных и подземных вод, растительности, животных.
3. Какова роль климата и живых организмов в формировании почв?
С климатом связано не только обеспечение почвы теплом и водой. От него зависит скорость выветривания горных пород и образование перегноя, характер растительности и животного мира. Почвы очень тесно связаны с живыми организмами. Отмирающие растения и их части с помощью микроорганизмов превращаются в перегной. Почвенные животные перерывают и перемешивают почву. Особенно велика роль дождевых червей.
4. От каких свойств почвы зависит ее природное плодородие? Как можно повысить плодородие почв?
Плодородие почв определяется их свойствами: содержанием перегноя, влаги, воздуха, а также составом почвообразующих пород. Плодородие почв можно повысить с помощью различных агротехнических приемов: рыхления, увлажнения, внесения удобрений.
5. Какое строение имеют почвы? Почему верхний почвенный горизонт называется перегнойным?
В почве выделяются перегнойный и переходный горизонт, материнская порода. Верхний слой горизонт называется перегнойным, поскольку состоит из перегноя – отмерших частиц растений и животных.
6. По рисунку 203 расскажите об отличиях подзолистых почв и черноземов.
Подзолистая и черноземная почва в своем строении имеют перегнойный, переходный горизонты, материнскую породу. В отличие от подзолистой почвы, чернозем имеет мощный перегнойный горизонт, поэтому переходный горизонт залегает гораздо ниже.
7. Почему почву называют бесценным природным богатством?
Почва бесценные дар природы, поскольку она обладает уникальным свойством – плодородием. Это свойство почвы дает жизнь растительности. Растительность – главный производитель энергии. Почва «кормит» все живые организмы. Она является средой обитания для некоторых.
Живые организмы и почва — неразрывные звенья единой и цельной экосистемы — биогеоценоза. Живые организмы почвы находят здесь и убежище, и питание. В свою очередь, именно обитатели почвы снабжают ее органическими компонентами, без которых почва не имела бы такого важнейшего качества как плодородность.
Фауна почв имеет свое особое наименование — педобионты. К педобионтам относятся не только животные и беспозвоночные, но и микроорганизмы почвы.
Население почвы весьма обширно — в одном кубическом метре грунта могут содержаться миллионы живых организмов.
Значительное содержание растений в почве создает питательную среду для огромного числа насекомых, которые, в свою очередь, становятся добычей для кротов и других подземных животных. Насекомые почвы представлены значительным количеством разнообразных видов.
Почва как среда жизни неоднородна. Для различных видов существ она предоставляет разнообразные условия обитания. Например, наличие воды в почве создает особую систему миниатюрных водоемов, в которых проживают нематоды, коловратки, различные простейшие.
Другая категория почвенной жизни — микрофауна. Это существа размером в 2-3 мм. В эту категорию попадают преимущественно членистоногие, не обладающие способностью к рытью ходов — они пользуются существующими грунтовыми полостями.
Более крупные размеры имеют представители мезофауны — личинки насекомых, многоножки, дождевые черви и др. — от 2 мм до 20 мм. Данные представители способны самостоятельно прорывать себе ходы в грунте.
Самые большие из постоянных обитателей почвы включены в категорию «мегафауна» (другое название — макрофауна). В основном это млекопитающие из категории активных землероев — кроты, слепыши, цокоры и т. д.
Существует еще группа животных, которые не являются постоянными обитателями почвы, но при этом некоторую часть жизни проводят в подземных убежищах. Это такие норные животные как суслики, кролики, тушканчики, барсуки, лисы и другие.
Наиболее важную роль в процессе образования биогумуса, обеспечивающего плодородность почвы, играют дождевые черви. Продвигаясь в толще грунта, они заглатывают земляные элементы вместе с органическими частицами, пропуская через свою пищеварительную систему.
В результате такой переработки дождевыми червями утилизируется огромное количество органических отходов и производится снабжение почвы гумусом.
Другая очень существенная роль дождевых червей — разрыхление почвы, благодаря чему улучшается ее влагопроницаемость и снабжение воздухом.
Дождевые черви, несмотря на свои малые размеры, выполняют грандиозный объем работ. Например, на участке размером в 1 гектар за год дождевые черви перерабатывают более ста тонн земли.
Водоросли, грибки, бактерии — неизменные обитатели почвы. Большинство бактериальных и грибковых культур выполняют важнейшую функцию почвы — разложение органических частиц на простые компоненты, необходимые для обеспечения плодородия. По сути, это элементы «пищеварительного аппарата» почвы.
На вопрос роль живых существ в процессе почвообразования??? заданный автором Натуся
лучший ответ это Роль живых организмов в процессах почвообразования.
Почва - это особое природное тело, рыхлый верхний слой литосферы, созданный с помощью деятельности живых организмов. Без широкого и сложного мира живых существ, которые населяет почву, невозможным было бы его формирования, а без почвы, в свою очередь, развитие наземных биогеоценозов. Влияние жителей почв, а также воды, воздуха и климатических факторов обеспечиваю во почвообразовательных процессов, при которых происходят сложные преобразования и перемещения различных веществ в верхнем слое литосферы. Это способствует повышению плодородия почв - способность обеспечивать потребности растений в элементах питания, воде и кислороде для дыхания их подземных частей.
Обитатели почвы влияют на физические, химические и биологические свойства почвы. Так, корневые системы высших растений улучшают структуру почвы, обеспечивая аэрацию и поступления растворов солей. Живые и отмершие подземные части растений обогащают почву органикой, служат кормовой базой для почвенных животных, грибов, бактерий. Некоторые из микроорганизмов, которые существуютют в свободном состоянии или вступают в симбиоз с высшими растениями (азотфиксирующие бактерии, цианобактерии, некоторые почвенные водоросли) , способные фиксировать атмосферный азот и тем самым обогащать почву его соединениями, повышая плодородие. На структуру почв влияет и деятельность определенных групп животных, в частности тех, что способны прокладывать в почве ходы, разрыхляя его (дождевые черви, некоторые насекомые, кроты и др.) . Кроме того, животные обогащают почву органикой (экскременты, отмершие остатки) и участвуют в ее разложении (насекомые, клещи, круглые черви, простейшие и др.). . Особая роль в этих процессах принадлежит дождевым червям, которые транспортируют органические остатки с поверхности почвы в его глубину.
Органические остатки (прежде отмершие части растений) попадают на поверхность почвы, образуя подстилку, в которой при участии бактерий, грибов, различных групп червей и мелких членистоногих также происходят процессы минерализации - превращение органических веществ на неорганические и одновременно - синтез органических гумусовых веществ. В тропических и субтропических поясах темпы минерализации высокие течение всего года, и поэтому слой подстилки незначительное, тогда как в умеренной зоне, где период положительных температур (вегетативный период) сравнительно короткий, органика разлагается медленно, и слой подстилки достаточно толстый.
В разрушении органических соединений ведущая роль принадлежит почвенным беспозвоночным животным (прежде всего, круглым и кольчатые черви, членистоногим) , а также грибам и бактериям. Одним из первых на роль почвенных животных в процессах разложения органики обратил внимание Дарвин. Он пришел к выводу, что дождевые черви ускоряют разрушение органических остатков: пропуская их через кишечник, они и другие почвенные животные стимулируют их расписание микроорганизмами.
Вещества, образующиеся при разложении органики в подстилке, поступают в почву. Их используют растения и другие организмы, или они накапливаются в форме гумусовых веществ, из которых образуются гумус (высокомолекулярные соединения различной химической природы, преимущественно органические кислоты) . В его синтезе принимают участие разнообразные организмы: беспозвоночные животные, бактерии, грибы. В частности, темная окраска гумуса обусловлено пигментами-меланином, которые после отмирания мицелия грибов попадают в почву. Гумусовый запас почвы - результат разнообразных долговременных процессов синтеза, разложения и накопления органических веществ, преимущественно растительного происхождения.
Благодаря деятельности живых организмов происходит почвообразование - формирование верхнего плодородного слоя литосферы.
Ход исследования: Распределение на исследовательские группы. Часть 1 Знакомство каждой группы с информационным листом для исследования. Определение лидера и распределение заданий для членов группы. Проведение исследований. Обсуждение в группе проведенных исследований. Часть 2 Получение новых знаний. О почвах Ивановской области. О полезных ископаемых Ивановской области. О животных-землероях (на примере крота), которые сохраняют плодородие почв. Об использовании человеком почв. Сделать выводы. Подтвердить или опровергнуть выдвинутую гипотезу.
Правило С.Н.Виноградского(). Изучал почвенное микробное сообщество,которое разделил на две группы: 1. типичных (всегда и везде встречающихся); 2. атипичных (встречающихся только при увеличение органической массы в почве). «Для каждого природного вещества есть микроорганизмы, способные его разложить». «Для каждого природного вещества есть микроорганизмы, способные его разложить».
Выводы: Разнообразные представители царств живой природы участвуют в процессе образования почв. Организмы в процессе своей жизнедеятельности создали плодородный слой Земли. Организмы создали полезные ископаемые: торф, нефть, каменный уголь, известняк и др. Организмы в процессе жизни постоянно поддерживают плодородие почв: переворачивают слои, насыщают кислородом, доставляют влагу, создают перегной. Человек активно использует почвы- эта интенсивная эксплуатация может привести к потере плодородного слоя Земли. Человек должен заботиться о животных – землероях, которые помогут сохранить плодородие. С.Н.Виноградский сделал открытие в пользу микроорганизмов. Человечеству нужно приложить усилия для сохранения почв.
