Сообщение роль животных обитающих в почве. Экологические группы почвенных организмов

Полнотекстовый поиск:

Где искать:

везде
только в названии
только в тексте

Выводить:

описание
слова в тексте
только заголовок

Главная > Реферат >Экология

4.1. Экологические группы почвенных организмов.

Количество организмов в почве огромно. Растения, животные и микроорганизмы, обитающие в почве, находятся в постоянном взаимодействии друг с другом и со средой обитания. Данные взаимоотношения сложны и многообразны. Животные и бактерии потребляют растительные углеводы, жиры и белки. Благодаря этим взаимоотношениям и в результате коренных изменений физических, химических и биохимических свойств горной породы в природе постоянно происходят почвообразовательные процессы. В среднем почва содержит 2 - 3 кг/м 2 живых растений и животных, или 20 - 30 т/га. При этом в умеренном климатическом поясе корни растений составляют 15 т/га, насекомые - 1 т, дождевые черви - 500 кг, нематоды -50, ракообразные - 40, улитки, слизни - 20, змеи, грызуны -20кг, бактерии - 3т, грибы - 3т, актиномицеты - 1,5 т, простейшие - 100 кг, водоросли - 100 кг на 1 гектар.

Несмотря на неоднородность экологических условий в почве, она выступает как достаточно стабильная среда, особенно для подвижных организмов. Крутой градиент температур и влажности в почвенном профиле позволяет почвенным животными путем незначительных перемещений обеспечить себе подходящую экологическую обстановку.

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда. Для микроорганизмов особое значение имеет огромная суммарная поверхность почвенных частиц, потому что на них адсорбируется подавляющая часть микроорганизмов. Сложность почвенной среды создает большое разнообразие условий для самых разных функциональных групп: аэробов, анаэробов, потребителей органических и минеральных соединений. Для распределения микроорганизмов в почве характерна мелкая очаговость, поскольку на протяжении нескольких миллиметров могут сменяться разные экологические зоны.

По степени связи с почвой как средой обитания животных объединяют в три экологические группы: геобионты геофилы и геоксены.

Геобионты - животные, постоянно обитающие в почве. Весь цикл их развития протекает в почвенной среде. Геобионтами являются дождевые черви (Lymbricidae), многие первично-бескрылые насекомые (Apterydota).

Геофилы - животные, часть цикла развития которых (чаще одна из фаз) обязательно проходит в почве. К этой группе принадлежит большинство насекомых: саранчовые (Acridoidea), ряд жуков (Staphylinidae, Carabidae, Elateridae), комары-долгоножки (Tipulidae). Их личинки развиваются в почве. Во взрослом же состоянии это типичные наземные обитатели. К геофилам принадлежат и насекомые, которые в почве находятся в фазе куколки.

Геоксены - животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища. К геоксенам из насекомых относятся таракановые (Blattodea), многие полужесткокрылые (Hemiptera), некоторые развивающиеся вне почвы жуки. Сюда же относятся грызуны и другие млекопитающие, живущие в норах.

Вместе с тем приведенная классификация не отражает роли животных в почвообразовательных процессах, так как в каждой группе есть организмы, активно передвигающиеся и питающиеся в почве и пассивные, которые пребывают в почве в период отдельных фаз развития (личинки, куколки или яйца насекомых). Почвенных обитателей в зависимости от их размеров и степени подвижности можно разделить на несколько групп.

Микробиотип, микробиота - это почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено детритной пищевой цепи, представляют собой как бы промежуточное звено между растительными остатками и почвенными животными. Сюда относятся, прежде всего, зеленые (Chlorophyta) и сине-зеленые (Cyanophyta) водоросли, бактерии (Bacteria), грибы (Fungi) и простейшие (Protozoa). По существу можно сказать, что это водные организмы, а почва для них - это система микроводоемов. Они живут в почвенных порах, заполненных гравитационной или капиллярной водой, как и микроорганизмы, часть жизни могут находиться в адсорбированном состоянии на поверхности частиц в тонких прослойках пленочной влаги. Многие из этих видов обитают и в обычных водоемах. Вместе с тем почвенные формы обычно мельче пресноводных и, кроме того, отличаются способностью значительное время находиться в инцистированном состоянии, пережидая неблагоприятные периоды. Так, пресноводные амебы имеют размеры 50-100 мкм, почвенные - 10-15 мкм. Жгутиковые не превышают 2-5 мкм. Почвенные инфузории также имеют мелкие размеры и могут в значительной степени менять форму тела.

Для данной группы животных почва представляется как система мелких пещер. У них нет специальных приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет им дышать через покровы тела. Многие виды животных этой группы не имеют трахейной системы и весьма чувствительны к высыханию. Средством спасения от колебаний влажности воздуха для них является передвижение вглубь. Более крупные животные имеют некоторые приспособления, которые позволяют переносить временное снижение влажности почвенного воздуха: защитные чешуйки на теле, частичную непроницаемость покровов, сплошной толстенный панцирь.

Периоды затопления почвы водой животные переживают, как правило, в пузырьках воздуха. Воздух задерживается вокруг их тела из-за несмачиваемости покровов, снабженных у большинства из них волосками, чешуйками и т. д. Пузырек воздуха служит для мелкого животного своеобразной «физической жаброй». Дыхание осуществляется за счет кислорода, диффундирующего в воздушную прослойку из окружающей среды.

Животные мезо- и микробиотипов способны переносить зимнее промерзание почвы, что особенно является важным, так как большинство из них не может уходить вниз из слоев, подвергающихся воздействию отрицательных температур.

Макробиотип, макробиота - это крупные почвенные животные, с размерами тела от 2 до 20 мм. К данной группе относятся личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Почва для них является плотной средой, оказывающей значительное механическое сопротивление при движении. Они передвигаются в почве, расширяя естественные скважины путем раздвижения почвенных частиц либо роя новые ходы. Оба способа передвижения накладывают отпечаток на внешнее строение животных. У многих видов развиты приспособления к экологически более выгодному типу передвижения в почве - рытью с закупориванием за собой хода.

Газообмен большинства видов данной группы осуществляется при помощи специализированных органов дыхания, но наряду с этим дополняется газообменом через покровы. У дождевых червей и энхитреид отмечается исключительно кожное дыхание.

Роющие животные могут уходить из слоев, где возникает неблагоприятная обстановка. К зиме и в засуху они концентрируются в более глубоких слоях, большей частью в нескольких десятках сантиметров от поверхности.

Мегабиотип, мегабиота - это крупные землерои, главным образом из числа млекопитающих.

Многие из них проводят в почве всю жизнь (златокроты в Африке, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, сумчатые кроты Австралии, слепыши и т.п.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Приспособленность к роющему подземному образу жизни находит отражение во внешнем облике и анатомических особенностях этих животных: у них недоразвиты глаза, компактное вальковатое тело с короткой шеей, короткий густой мех, сильные компактные конечности с крепкими когтями.

Помимо постоянных обитателей почвы среди крупных животных нередко выделяют отдельную экологическую группу обитателей нор. К данной группе животных относятся барсуки, сурки, суслики, тушканчики и др. Они кормятся на поверхности, однако размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Обитатели нор, или норники, имеют черты строения, характерные для наземных животных, но в то же время обладают рядом приспособлений, связанных с роющим образом жизни. Так, для барсуков характерными чертами являются длинные когти и сильная мускулатура на передних конечностях, узкая голова, небольшие ушные раковины.

К особой группе псаммофилов относят животных, заселяющих сыпучие подвижные пески. К типичным псаммофилам относятся мраморные хрущи из рода Polyphylla, личинки муравьиных львов (Myrmeleonida) и скакунов (Cicindelinae), большое количество перепончатокрылых (Hymenoptera). Почвенные животные, обитающие в подвижных песках, имеют специфические приспособления, которые обеспечивают им передвижение в рыхлом грунте. Как правило, это «минирующие» животные, раздвигающие частицы песка.

У позвоночных псаммофилов конечности нередко устроены в форме своеобразных «песчаных лыж», облегчающих передвижение по рыхлому грунту. Например, у тонкопалого суслика и гребнепалого тушканчика пальцы покрыты длинными волосами и роговыми выростами.

Как уже было отмечено выше, 25% всех почв нашей планеты засолено. Животных, приспособившихся к жизни на засоленных почвах, называют галофилами. Обычно в засоленных почвах фауна в количественном и качественном отношении сильно обедняется. Например, исчезают личинки щелкунов (Elateridae), хрущей (Melolonthinae), а вместе с тем появляются специфические галофилы, которые не встречаются в почвах обычной засоленности. Среди них можно отметить личинки некоторых пустынных жуков-чернотелок (Tenebrionidae).

4.2. Отношение растений к почве.

Специфические растительные ассоциации, формируются в связи с разнообразием условий мест обитаний, включая и почвенные, а также и в связи с избирательностью по отношению к ним растений в определенной ландшафтно-географической зоне. Следует учитывать, что даже в одной зоне в зависимости от её рельефа, уровня грунтовых вод, экспозиции склона и ряда других факторов создаются неодинаковые почвенные условия, которые отражаются на типе растительности.

Нами было отмечено ранее, что важнейшим свойством почвы является ее плодородие, которое определяется в первую очередь содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, таких, как азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, медь, бор, цинк, молибден и др. Каждый из этих элементов играет свою роль в структуре и обмене веществ растения и не может быть заменен полностью другим. Различают растения, распространенные преимущественно на плодородных почвах, - эутрофные, или эвтрофные, и довольствующиеся небольшим количеством питательных веществ, - олиготрофные. Между ними выделяют промежуточную группу мезотрофных видов.

Разные виды растений неодинаково относятся к содержанию доступного азота в почве. Растения, особенно требовательные к повышенному содержанию азота в почве, называют нитрофилами

Обычно они поселяются там, где есть дополнительные источники органических отходов, а, следовательно, и азотного питания. Это растения вырубок (малина - Rubus idaeus, хмель вьющийся - Humulus lupulus), мусорные, или виды - спутники жилья человека (крапива - Urtica dioica, щирица - Amaranthus retroflexus и др.). К нитрофилам относятся многие зонтичные, поселяющиеся на опушках леса. В массе нитрофилы поселяются там, где почва постоянно обогащается азотом, например, через экскременты животных. На пастбищах, в местах скопления навоза, пятнами разрастаются нитрофильные травы (крапива, щирица и др.).

Кальций - важнейший элемент, не только входит в число необходимых для минерального питания растений, но и является важной составной частью почвы. Растения карбонатных почв, содержащих более 3% карбонатов и вскипающих с поверхности, называют кальциефилами (венерин башмачок-Cypripedium calceolus). Из деревьев кальциефильны лиственница сибирская-Larix sibiria, бук, ясень. Растения, избегающие почв с большим содержанием извести, называют кальциефобами. Это сфагновые мхи, болотные вересковые. Среди древесных пород - береза бородавчатая, каштан.

Растения неодинаково относятся к кислотности почвы. Так, при различной реакции среды в горизонтах почвы может вызвать неравномерное развитие корневой системы у клевера.

Растения, предпочитающие кислые почвы с небольшим значением рН =3,5-4,5, называют ацидофилами (вереск, белоус, щавелек малый и др.), растения же щелочных почв с рН =7,0 - 7,5 (мать-и-мачеха, горчица полевая и др.) относят к базифилам (базофилам), а растения почв с нейтральной реакцией - нейтрофилам (лисохвост луговой, овсяница луговая и др.).

Избыток солей в почвенном растворе оказывает отрицательное воздействие на растения. Многочисленными экспериментами установлено особенно сильное действие на растения хлоридного засорения почвы, тогда как сульфатное менее вредно. Меньшая токсичность сульфатного засоления почвы, в частности, связана с тем, что в отличие от иона Сl -1 ион SO 4 -2 , в небольших количествах необходим для нормального минерального питания растений, и вреден только его избыток. Растения, приспособившиеся к произрастанию на почвах с высоким содержанием солей, называют галофитами.

В отличие от галофитов растения, произрастающие не на за ленных почвах, называют гликофитами. Галофиты имеют высокое осмотическое давление, позволяющее им использовать почвенные растворы, так как сосущая сила корней превосходит сосущую силу почвенного раствора. Некоторые галофиты выделяют излишки солей через листья или накапливают их в своем организме. Поэтому иногда их используют для получения соды и поташа. Типичными галофитами являются солерос европейский (Salicornia herbaceae), сарсазан шишковатый (Halocnemum strobilaceum) и др.

Особую группу представляют растения, адаптированные к сыпучим подвижным пескам, - псаммофиты. Растения сыпучих песков во всех климатических зонах имеют общие особенности морфологии и биологии, у них исторически выработались своеобразные приспособления. Так, древесные и кустарниковые псаммофиты при засыпании их песком образуют придаточные корни. На корнях развиваются придаточные почки и побеги, если растения обнажаются при выдувании песка (белый саксаул, кандым, песчаная акация и другие типичные пустынные растения). Некоторые псаммофиты спасаются от заноса песком быстрым ростом побегов, редукцией листьев, нередко увеличена летучесть и пружинистость плодов. Плоды передвигаются вместе с движущимся песком и не засыпаются им. Псаммофиты легко переносят засуху благодаря различным приспособлениям: чехлы на корнях, опробковение корней, сильное развитие боковых корней. Большинство псаммофитов безлистные или имеют четко выраженную ксероморфную листву. Это значительно сокращает транспирационную поверхность.

Сыпучие пески встречаются и во влажном климате, например, песчаные дюны по берегам северных морей, пески обсыхающего речного ложа по берегам крупных рек и т. д. Здесь растут типичные псаммофиты, такие, как волоснец песчаный, овсяница песчаная, ива-шелюга.

На увлажненных, преимущественно глинистых почвах обитают такие растения, как мать-и-мачеха, хвощ полевой, мята полевая.

Чрезвычайно своеобразны экологические условия для растений, произрастающих на торфе (торфяных болотах) - особой разновидности почвенного субстрата, образовавшегося в резуль­тате неполного распада растительных остатков в условиях по­вышенной влажности и затрудненного доступа воздуха. Растения, произрастающие на торфяных болотах, называют оксилофитами. Этим термином обозначают способность растений выносить высокую кислотность с сильным увлажнением и анаэробиозом. К оксилофитам относятся багульник (Ledum palustre), росянка (Drosera rotundifolia) и др.

Растения, обитающие на камнях, скалах, каменистых осыпях, в жизни которых преобладающую роль играют физические свойства субстрата, относятся к литофитам. К этой группе принадлежат, прежде всего, первые после микроорганизмов поселенцы на скальных поверхностях и разрушающихся горных породах: автотрофные водоросли (Nostos, Chlorella и др.), затем накипные лишайники, плотно прирастающие к субстрату и окрашивающие скалы в разные цвета (черный, желтый, красный и т. д.), и, наконец, листовые лишайники, выделяющие продукты метаболизма, способствующие разрушению горных пород и тем самым играющие существенную роль в длительном процессе почвообразования. Со временем на поверхности и особенно в трещинах камней накапливаются в виде слоя органические остатки, на которых поселяются мхи. Под моховым покровом образуется примитивный слой почвы, которой поселяются литофиты из высших растений. Их называют растениями щелей, или хасмофитами. Хасмофитами являются виды рода камнеломка (Saxifraga), кустарники и древесные породы (можжевельник, сосна и др.). Они обладают своеобразной формой роста (искривленной, ползучей, карликовой и т. д.), связанной как с жесткими водным и тепловым режимами, так и с недостатком питательного субстракта на скалах.

4.3. Роль эдафических факторов в распределении растений и животных.

Специфические растительные ассоциации, как уже отмечалось, формируются в связи с разнообразием условий мест обитании, включая и почвенные, а также и в связи с избирательностью по отношению к ним растений в определенной ландшафтно-географической зоне. Следует учитывать, что даже в одной зоне в зависимости от ее рельефа, уровня грунтовых вод, экспозиции склона и ряда других факторов создаются неодинаковые почвенные условия, которые отражаются на типе растительности. Так, в ковыльно-типчаковой степи всегда можно обнаружить участки, где доминирует ковыль или, наоборот, типчак. Именно поэтому типы почв являются мощным фактором распределения растений.

На наземных животных эдафические факторы оказывают меньшее влияние. Вместе с тем животные тесно связаны с растительностью, и она играет решающую роль в их распределении. Однако и среди крупных позвоночных легко обнаружить формы, которые приспособлены к конкретным почвам. Это особенно характерно для фауны глинистых почв с твердой поверхностью, сыпучих песков, заболоченных почв и торфяников. В тесной связи с почвенными условиями находятся роющие формы животных. Одни из них приспособлены к более плотным почвам, другие могут разрывать только легкие песчаные почвы. Типичные почвенные животные также приспособлены к различным видам почв. Например, в средней Европе отмечают до 20 родов жуков, которые распространены только на солончаковатых или солонцовых почвах. И в то же время нередко почвенные животные имеют очень широкие ареалы и встречаются в разных почвах. Дождевой червь (Eisenia nordenskioldi) достигает высокой численности в тундровых и таежных почвах, в почвах смешанных лесов и лугов и даже в горах. Это связано с тем, что в распространении почвенных обитателей кроме свойств почвы большое значение имеют их эволюционный уровень и размеры тела. Тенденция к космополитизму отчетливо выражена у мелких форм: бактерий, грибов, простейших, микроартропод (клещей, коллембол), почвенных нематод.

По целому ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной между наземной и водной. С воздушной средой почву сближает наличие почвенного воздуха, угроза иссушения в верхних горизонтах, довольно резкие изменения температурного режима поверхностных слоев.

С водной средой почву сближают ее температурный режим, пониженное содержание кислорода в почвенном воздухе, насыщенность его водяными парами и наличие воды в других формах, присутствие в почвенных растворах солей и органических веществ, возможность двигаться в трех измерениях. Как и в воде, в почве сильно развиты химические взаимозависимости и взаимовлияния организмов.

Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания животных дают возможность сделать заключение, что почва играла особую роль в эволюции животного мира. Например, для многих групп членистоногих в процессе исторического развития почва явилась средой, через которую типично водные организмы смогли перейти к наземному образу жизни и заселить сушу.

4.Заключение

Почва – стабильная среда обитания, в которой температурный режим и увлажнение всегда изменяются плавно. Почва насыщенна организмами, количество которых огромно, что обусловлено физико-химическими свойствами, механическим составом. Растения, животные, микроорганизмы, обитающие в почве, находятся в постоянном взаимодействии друг с другом и со средой обитания. Поэтому, для организмов достаточно незначительного перемещения чтобы найти благоприятные условия обитания. Сложность почвенной среды создает большое разнообразие условий для самых разных организмов. Почва насыщена различными питательными веществами, которые необходимы для развития растений и животных. Она является незаменимым связующим звеном между наземной и водной средой. Биологическая взаимосвязь между почвой и человеком осуществляется главным образом путем обмена веществ. Почва является как бы поставщиком минеральных веществ, необхо­димых для цикла обмена веществ, для роста растений, потребляемых человеком и травоядными животными, съедаемыми в свою очередь человеком и плотоядными животными. Таким об­разом, почва обеспечивает пищей многих представителей расти­тельного и животного мира.

Главная функция почвы – это обеспечение жизни на Земле. Это определяется тем, что именно в почве концентрируются необходимые организмам биогенные элементы в доступных им формам химических соединений. Кроме того, почва обладает способностью аккумулировать необходимые для жизнедеятельности продуцентов биогеоценозов запасов воды, также в доступной им форме, равномерно обеспечивая их водой в течение всего периода вегетации. Наконец, почва служит оптимальной средой для укоренения наземных растений, обитания наземных беспозвоночных и позвоночных животных, разнообразных микроорганизмов. Эта функция и определяет понятие «плодородие почв».

Использованная литература

Алексеев В.П. Очерки экологии человека. – М., 1993. – 191 с.

Н.А. Воронков «Экология общая, социальная, прикладная» - М.:Агар, 1999.

Вронский В.А. Прикладная экология. - Ростов-на-Дону, 1996г.

экологический фактор . Роль света в жизни организмов 2. Температура как экологический фактор 3. Влажность как экологический фактор 4. Эдафические факторы 5. Различные... среды обитания определяют такие свойства почвы как ее аэрация (то есть...

1. Экологические факторы . Закон оптимума

   Реферат >> Экология

   Организмов. Условия среды обычно определяют как экологические факторы , оказывающие влияние (положительное или отрицательное... . Чем скуднее почва , тем беднее и животный мир. Антропогенные факторы Антропогенные факторы складываются из...

2. Экологические факторы и их классификация

   Реферат >> Экология

   Для наземных животных, особенно обитателей почвы , и растений важную роль играют... , свойства почвы , соленость, течения, ветер, радиация и т.п.). Эти факторы могут влиять... Свет. Для животных свет, как экологический фактор , имеет несравненно меньшее значение, ...

3. Экологический фактор

   Реферат >> Экология

   ... экологической пластичностью и, как следствие, обычно имеют ограниченные ареалы распространения. Взаимодействие экологических факторов . Ограничивающий фактор . Экологические факторы ... других экологических факторов (например, если содержание азота в почве мало, ...

1. Микробионты. Это мелкие почвенные организмы, для которых почва представляет систему микроводоемов. По существу это водные организмы. Они живут в почвенных каналах, заполненных водой. Многие из них обитают и в обычных водоемах. Однако почвенные формы намного мельче пресноводных и, кроме того, обладают способностью долго находится в инцистированном состоянии, пережидая неблагоприятные условия. К этой группе относятся бактерии, водоросли, простейшие, коловратки, мелкие нематоды.

2. Мезобионты. Под этим названием объединяют дышащие воздухом организмы, для которых почва представляет собой систему мелких пещер. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать всей поверхностью тела, при высыхании почвы животные этой группы (клещи, мелкие насекомые, многоножки) передвигаются вглубь. Периоды затопления почвы водой представители мезобионтов переживают в пузырьках воздуха. Воздух задерживается вокруг тела благодаря несмачивающимся покровам. Кроме перечисленных животных к этой группе относятся и грибы.

3. Макробионты. Это более крупные организмы, для которых почва – плотная среда. Эти организмы передвигаются в почве, либо расширяя естественные скважины путем раздвигания почвенных частиц, либо роя новые ходы. Раздвигая частицы почвы, продвигаются вперед дождевые черви, многоножки и корни высших растений. В узкие почвенные щели проникает передний тонкий конец тела, диаметр которого затем увеличивается и таким образом скважина расширяется. Роющие животные имеют специальные приспособления для разрыхления и отгребания почвенных частиц. Они могут уходить из слоев, где возникают неблагоприятные условия. Сюда относят медведку, личинок жужелицы, хруща и некоторых других насекомых.

4. Мегобионты. Крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь, другие используют норы для размножения, зимовок, спасения от опасности. Внешний облик и анатомические особенности животных зависят от длительности пребывания в почве. Недоразвитые глаза, короткий густой мех, сильные копательные конечности с крепкими когтями характерны для животных постоянно живущих в почве. Это кроты, слепыши, землеройки. Норные животные тоже имеют крепкие когти и копательные конечности (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки).

Корень

Корень – вегетативный орган растения, выполняющий следующие функции:

1. почвенное питание;

2. укрепление растения в почве;

3. синтез различных веществ (гормоны и др.);

4. запасание веществ;

5. симбиоз с грибами и бактериями

Все эти функции присущи большинству нормально развитых корней, у которых основной является функция почвенного питания. При изменении основной функции возникают такие видоизменения корней как корнеплоды и корневые шишки (запасающая функция), микориза или клубеньки (симбиоз с грибами и ли бактериями) и т.д.

Основную функцию почвенного питания корней выполняют всасывающие окончания. Общая поглощающая поверхность корней увеличивается благодаря обильному ветвлению и образованию большого числа всасывающих окончаний; постоянному нарастанию корней и передвижению всасывающих окончаний в новые участки почвы; образованию корневых волосков.

Всасывающее окончание корня имеет сложное строение и подразделяется на зоны.

Зона деления находится на самом кончике корня. Здесь клетки мелкие с большими ядрами, постоянно делящимися путем митоза. Новые клетки откладываются не только вверх, но и вниз, пополняя корневой чехлик, который защищает их и облегчает проталкивание между частичками почвы.

В следующей зоне роста клетки увеличиваются в объеме и вытягиваются в длину.

Зона всасывания отличается появлением на поверхностной кожице корня (ризодерме) многочисленных корневых волосков, через которые происходит обмен веществ между корнем и почвой. Поглощаются почвенный раствор и кислород, выделяются углекислый газ, вещества-растворители, облегчающие всасывание, и информационные вещества. Кроме того, корень взаимодействует с живым населением почвы, привлекая полезные и защищаясь от болезнетворных микроорганизмов. Часть почвы вокруг корневого окончания, отличающаяся по химическому, физическому и биологическому составу называется ризосферой.

Под ризодермой находятся рыхло лежащие клетки первичной коры, которая участвует в проведении поглощенных корневыми волосками веществ. Самый внутренний слой первичной коры – эндодерма. Клетки эндодермы плотно прилегают друг к другу для того, чтобы контролировать передвижение веществ из коры в центральный цилиндр.

Самые наружные клетки центрального цилиндра, способные к делению называются перицикл. В центре цилиндра залегает водопроводящая ткань – ксилема (древесина). По ксилеме почвенный раствор поступает наверх. На поперечном сечении ксилема образует звезду, между лучами которой располагаются группы флоэмы – ткани, по которой сверху в корень поступают питательные вещества, синтезированные в листьях. Между ксилемой и флоэмой имеется тонкая прослойка из мелких клеток, способных к делению – камбий.

В верхней части зоны поглощения корневые волоски отмирают, и начинается рост корня в толщину – это зона проведения веществ. Утолщение происходит за счет деления клеток камбия, который откладывает новые слои клеток внутрь от себя, пополняя ксилему, и наружу – образуя новые слои флоэмы. В результате этого старые корни могут достигать значительной толщины. Ризодерма и первичная кора заменяются новой покровной тканью – пробкой, которая образуется в результате деления клеток перицикла, откладывающего новые клетки наружу.

В зоне проведения образуется микориза – симбиоз грибов с корнями растений. Гифы гриба пронзают корень, доставляя в него воду с минеральными веществами, а из корня получают органические вещества для питания.

Обычно растения обладают многочисленными и сильно разветвленными корнями. Совокупность всех корней одной особи образует единую в морфологическом и физиологическом отношении корневую систему растения.

В состав корневых систем входят корни различной морфологической природы – главный корень, боковые и придаточные корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка. Боковые корни возникают на корне (главном, боковом, придаточном). Придаточные корни возникают на побеге или его частях (листьях, стеблях, почках). В формировании корневых систем главный и придаточные корни могут принимать различное участие.

Морфологическая классификация корневых систем.

1. Система главного корня состоит из главного корня и боковых корней.

2. Система придаточных корней содержит только придаточные и боковые корни.

3. Смешенная корневая система состоит из корней всех трех типов.

Экологическая классификация корневых систем основана на приспособлении корневых систем растения к различным условиям увлажнения почвы.

1. Экстенсивная корневая система охватывает большой объем почвы, но сравнительно слабо ветвится, так что почва пронизана корнями негусто. Этот тип корневых систем встречается в местах недостаточного увлажнения почвы атмосферными осадками. Корни растений проникают глубоко, стремясь к местам залегания грунтовых вод.

2. Интенсивная корневая система охватывает небольшой объем почвы, но густо пронизывает ее многочисленными сильно ветвящимися корнями. Такие корневые системы расположены поверхностно и ориентированы на атмосферные осадки.

Грибы представляют собой самостоятельное царство эукариотических организмов, коренным образом отличающихся от растений и животных. Царство грибов характеризуется следующими признаками: гетеротрофный сапрофитный тип питания, образование хорошо выраженной клеточной стенки на основе хитина, неподвижность в вегетативном состоянии, неограниченный рост, запасной продукт – гликоген.

Вегетативное тело большинства грибов называется мицелий. Мицелий состоит из ветвящихся нитей толщиной в одну клетку – гиф с верхушечным ростом и боковым ветвлением. Мицелий пронизывает почву, выделяет пищеварительные соки и поглощает из него питательные вещества. Над поверхностью могут возвышаться органы размножения – плодовые тела или спорангии со спорами.

Мицелий может быть одноклеточным (дрожжи), многоклеточный (пеницилл), неклеточным, лишенным перегородок и представляющим как бы одну гигантскую клетку (мукор).

Грибы размножаются вегетативным, бесполым и половым путем. При вегетативном размножении от мицелия отделяются неспециализированные части, которые дают начало новому мицелию. У дрожжей вегетативное размножение происходит путем почкования клеток. Бесполое размножение происходит при помощи специализированных клеток – спор. Споры у грибов развиваются внутри спорангиев или на специализированных веточках мицелия. Споры пассивно переносятся токами воздуха, каплями дождя, насекомыми и другими способами. Из спор прорастает новый мицелий.

Половой процесс у грибов состоит из двух не совпадающих во времени этапов – слияние цитоплазм двух клеток и слияние ядер. В результате первого этапа образуется клетка с двумя ядрами – дикарион. Далее ядра дикариона сливаются, диплоидное ядро делится мейотически, образуя споры. Ядра в дикариотической клетке могут продолжительное время делится синхронно, и образуется мицелий из двуядерных клеток. В некоторых определенных клетках этого мицелия происходит слияние ядер, а затем мейоз.

В природе грибы обитают на самых разнообразных субстратах: в воде, почве, на древесине и опаде, на живых тканях растений и животных и т.д. Одна из наиболее обширных и разнообразных экологических групп грибов – почвенные грибы. В почве развиваются многочисленные микроскопические грибы и мицелий грибов, образующих в почве или на ее поверхности крупные плодовые тела. Одни грибы представляют постоянных обитателей почвы, другие проходят в ней только определенные стадии своего жизненного цикла.

Грибы в большом количестве развиваются в верхнем горизонте почвы, заселяют ризосферу растений и лесную подстилку. Среди почвенных грибов многие образуют микоризу с разными группами высших растений. Почвенные грибы играют большую роль в разложении органического вещества, образовании гумуса и других процессах, протекающих в почве.

31.03.2014

Почва - это сравнительно тонкий по меркам планеты слой вещества, представляющий собой самостоятельное условно «живое» природное тело. Верхний плодородный слой Земли также называют живая почва, поскольку по своим характеристикам она является чем-то средним между неживым и органическим миром, выступая проводником к зарождению и поддержанию сложных форм жизни. В основном почва состоит из минеральной взвеси, органики животной и растительной (в большей степени) природы, молекул воды, воздуха, а так же бактерий, одноклеточных, грибов и т.п. Слой плодородной почвы не везде одинаков, обычно глубина почвенного слоя в зависимости от региона составляет от 4-5 сантиметров до нескольких метров.
Процесс почвообразования идет настолько медленно, что для того чтобы обновить слой всего в 1 м понадобится около 10 000 лет. Основоположники науки «почвоведение» впервые предложили историческое значение почв. Климат в их понимании играл немаловажную роль в образовании плодородного слоя земли. Выветривание, влага, живые существа влияют на химические и физические характеристики почвы.
На протяжении последних столетий к процессу почвообразования относят и жизнедеятельность человека. Дамбы, оросительные системы осушают целые моря (пример Аральское море), животноводство, города, шахты, заводы, земледелие, все это приводит к выветриванию и вымыванию плодородных почв. Кроме того с атмосферными осадками в верхнем слое земли оказываются опасные вещества, превышающие допустимый уровень порой в несколько раз.

Образование почвы

Для почвы применимо одно нерушимое правило – образование плодородного слоя происходит непосредственно с участием живых микроорганизмов.
Первыми в питательной среде появляются почвенные бактерии, затем одноклеточные грибы и водоросли. В результате их жизнедеятельности образуется незаметный слой органики, на котором могут расти лишайники и мхи – первые примитивные низшие растения. Останки животных и растений перерабатываются бактериями низкого порядка и таким образом органическая взвесь в почве постепенно растет. Переработанная бактериями и животными земля имеет характерный черный цвет (гумус).

Физические свойства почвы

Способность пропускать воду у почвы напрямую зависит от содержания в составе песка и глины, а также от их количественного соотношения. Песчаная почва быстро впитывает воду, поскольку частицы песка довольно крупные, не плотно прижаты друг к другу, и влаге легко просочиться между ними. Работа с глинистыми почвами вызывает массу трудностей, поскольку глиняные частицы мелкие и имеют тенденцию плотно сжиматься между собой, препятствуя просачиванию воды.
Супесчаные и суглинистые почвы представляют собой что-то среднее между песчаной и глинистой землей, поскольку в них равноценное соотношение глины и песка.
«Живой» грунт высоко ценится среди садоводов благодаря способности образовывать комочки или так называемую зернистость - характерный признак отличной структуры почвы. Бесформенная земля, состоящая из мелкого пороха и пыли не годится для посадки растений, поскольку сквозь нее трудно проникнуть воде и кислороду в более низкие слои. Такую почву сложно восстановить, а итог всех затратных работ непредсказуем, растениям может не понравиться, казалось бы, пригодная с виду земля.

Микрофлора почвы

В 1 г почвы может проживать до сотен млрд. бактерий, поскольку земля их главная среда обитания. Именно из почвы они попадают в воздух и воду, перемещаясь при этом на длительные расстояния в самые короткие сроки. Состав и количество микроорганизмов в почве напрямую зависит от физических свойств, уровня влажности, температуры, кислотности среды и от наличия пригодных для питания веществ.
Богатая микрофлора почвы обычно наблюдается на структурных, часто возделываемых почвах, поскольку человек не только рыхлит верхние слои, но и снабжает их необходимым питанием и влагой. Глинистые и песчаные почвы, как правило, не могут похвастать богатой микрофлорой. Кроме того количество и соотношение микроорганизмов в почве на одном участке земли может быть различно. В самом верхнем слое (около 2 мм) мало бактерий, поскольку солнечная радиация и быстрое испарение влаги тормозит рост колоний микроорганизмов. Нижний слой длиной до 20 см просто кишит обилием живых существ, запускающих процесс почвообразования.
Микрофлора почвы включает в себя множество типов бактерий: нитрифицирующие, эктремофилы, серобактерии, цианобактерии, азотфиксирующие, гнилостные, расщепляющие растительную клетчатку и т. д. Эти бактерии по своей природе делятся на аэробы и анаэробы (способность дышать кислородом или углекислым газом), спорообразующие и неспорообразующие (спора может подолгу находиться в почве, ожидая оптимальных условий для жизни). Кроме того в почве прекрасно сосуществуют простейшие одноклеточные и многоклеточные, водоросли и грибы.
Живые организмы в почве способствуют накоплению и разложению органики на простые легкоусвояемые растениями вещества. Все растительные и животные остатки проходят сложный процесс переработки, в результате которого образуется плодородный слой почвы. Микроорганизмы также способствуют разложению не утилизированного людьми мусора. К слову сказать, для разложения некоторых материалов бактериям потребуются сотни, а возможно и тысячи лет.
Благодаря бактериям земля находится в постоянном круговороте веществ. Количество углерода, азота, фосфора постоянно изменяется. Азотфиксирующие бактерии, например, усваивают из воздуха азот, оставляя его после своего распада в плодородном слое почве. Известно, что растения не могут усваивать азот из атмосферного воздуха, с этой позиции бактерии дают жизнь всем растениям на планете. Если углубиться в историю еще дальше, то можно узнать, что и кислород стал результатом деятельности первых цианоподобных бактерий.

Нужно прокаливание (пропаривание) грунта?

Поскольку количественный состав и соотношение микроорганизмов в почве непостоянно, слишком многие факторы могут напрямую повлиять на то, останется ли неизменной живая земля. Грунт в норме должен содержать патогенную, нейтральную и полезную микрофлору. В здоровом качественном грунте это соотношение представлено идеальным балансом для развития здорового и крепкого растения. Полезная микрофлора не дает развиваться многим заболеваниям, патогенная микрофлора закаляет растения еще на стадии проростков, позволяя уже во взрослом состоянии противостоять болезням и неблагоприятным погодным условиям.
Живая земля особенно полезна для рассады, поскольку свои первые недели растения проводят практически в раю: своевременный полив, питательные подкормки, хорошая подсветка, рыхлый субстрат, оптимальная влажность воздуха и т.п. Рассада привыкает к идеальным условиям содержания, дальнейшая высадка в открытый грунт станет для нее настоящим шоком, даже при условии постепенного закаливания (вынос на свежий воздух).
Особенно проблематично может повести себя рассада, выращенная в стерильных условиях. Прокаленный или пропаренный грунт совершенно чист с позиции жизни. Рассада в нем менее подвержена возникновению той же самой черной ножки, но при этом ее иммунитет находится практически на нуле. Растения в открытом грунте встретятся с массой патогенной микрофлоры, способной в короткие сроки унести значительную часть посадок.
Решаясь прокалить почву, многие садоводы руководствуются нежеланием сталкиваться с проявлением многих характерных для рассады заболеваниями. Однако намного проще проредить в живом грунте слабые растения, оставляя самые развитые, чем получить целый выводок изначально капризной (привыкшей к идеальным условиям) рассады. Ведь мы не зря сажаем рассаду в плошки довольно густо, чтобы постепенно проредить или пикировать здоровые единицы в отдельную тару? Зачастую появление болезней напрямую зависит от неправильного ухода за растениями. Чрезмерный полив, слишком высокая влажность, перекорм могут провоцировать развитие патогенных бактерий и грибков. При правильном уходе такие проблемы отпадают сами собой.
В прокаленной почве практически невозможно произвести полное восстановление микрофлоры, хотя многие производители выпускают чудо препараты с полезной суспензией, якобы способной заселить землю микроорганизмами в короткие сроки. К слову сказать, быстрое восстановление почвы это миф, иногда для подобных процессов понадобятся годы и даже десятилетия. Однако если высыпать или вкопать такую землю в огород, микрофлора восстановится быстрее.

Черви в покупном грунте

Дождевые черви необыкновенно интересные существа. Например, знали ли вы, что некоторые виды червей могут прожить до 20 лет. Для сравнения это средний возраст, который способны прожить некоторые представители домашних кошек! Черви размножаются, откладывая в течение теплого времени года 17-25 коконов с разным количеством яиц. Через пару недель из яиц выходят молодые черви, способные давать потомство уже через 35-75 дней. Являясь ночными существами, черви проходят, каждый день до 20 метров на поверхности земли в поисках пищи.
Для производства высококачественного биогумуса используют красного калифорнийского червя. Дождевой червь обитает достаточно близко к поверхности земли и питается только хорошо разложившимися органическими остатками с частицами земли, выделяя при этом жирную питательную органикой почву – биогумус. Чем больше «поработает» над почвой червь, тем выше качество самого биогумуса.
В покупном грунте в норме не должно содержаться живых червей, поскольку хорошо уважающий себя производитель перед фасовкой очищает от них почву. Однако если в купленном пакете вы видите живых червей, это не значит, что производитель плохо очистил субстрат. Задумайтесь, сколько может прожить червь в спрессованной земле без доступа кислорода и влаги? Все что случайно остается в грунте, погибает уже во время фасовки. Другое дело коконы, содержащие яйца. При достаточной влажности из пары коконов (не все выживают при фасовке) вылупляются черви, именно их можно заметить в свежих грунтах, хранящихся в недопустимо теплых помещениях.
Наличие червей в грунте говорит о живой микрофлоре почвы, поэтому не стоит бояться. Они не обязательно должны быть, но если вы их все же нашли, выбросите их в огород или просто на улицу – так вы сделаете еще одно полезное дело для природы. Некоторые люди с удовольствием вкапывают червей в цветочные горшки, в надежде получить продуктивное сотрудничество. В этом случае роль дождевых червей разделяет мнение любителей растений на два фронта. Одни доказывают пользу червей, другие вред: якобы эти существа грызут корни растений в горшке, из-за чего те погибают. Развеем еще один миф, черви не умеют грызть, у них просто нет ни зубов, ни челюстей! Ротовое отверстие у них настолько мало, что через него может лишь всасываться, (не откусываться) мелкая разлагающаяся органика.
Однако вред черви действительно могут принести, если подсадить их в слишком маленький горшок. Малое количество грунта, обилие запутанных корней заставят червя перерыть все пространство в поисках пищи и новых территорий. А вот в больших кадках особенно с глинистой землей дождевые черви принесут пользу. Пары червей вполне остаточно, не стоит с фанатизмом перекапывать весь огород в поисках ведра червей!
В условиях дома черви редко могут нормально существовать, поскольку постоянно страдают от голода, им необходимо систематически прикапывать в верхний слой земли полуразложившуюся листву, некоторые берут картофельные очистки и прочее. Надо сказать это довольно спорный метод, поскольку прикопка является питательной средой не только для червей, но и для бактерий с грибами.

Выбирая живую землю на основе биогумуса (производят дождевые черви в почве) вы заранее программируете себя на получение богатых урожаев и выращивание комнатных растений с высокими декоративными характеристиками!