Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пр 1 ОбщЭк среда обит Функции.doc
Скачиваний:
20
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
10.25 Mб
Скачать

3. Литосферные функции почв

  1. Почва – защитный слой и фактор развития литосферы

Почвенно-растительный чехол защищает поверхность литосферы от мощного фронтального эрозионного воздействия текучих вод (в его отсутствие произошло бы). Почва уравновешивает процессы развития литосферы (эндо- и экзогенные факторы ее эволюции, внутренние и внешние источники энергии литосферы).

  1. Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы

  • Косвенная роль – без почвы (а она основная среда обитания организмов суши) активное биохимическое изменение литосферы было бы невозможно

  • Непосредственное участие – почва – поставщик органических кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнедеятельности м/о мобилизуют химические элементы, законсервированные в кристаллических решетках (пример: микробиологическая деструкция минералов на ранних стадиях почвообразования).

  • Почва – источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых

    Исходное накопление органогенного материала на поверхности Земли и последующая его трансформация в более глубоких слоях приводит к образованию органогенных полезных ископаемых – торфов, углей, нефти находящихся в тесной связи с почвообразованием и выветриванием находится формирование минеральных полезных ископаемых.

    4) Передача аккумулятивной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.

    Почва участвует в передаче вещества атмосферы в недра Земли (в процессе почвообразования происходит поглощение газов, которые в составе почвенных соединений поступают в осадочные породы).

    1. Общебиосферные функции почв

    1. Почва как среда обитания для организмов суши

    • Биомасса живого вещества много больше биомассы океана

    • Почвенная среда обитания – аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши

      1. Роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы

    1. Характер почвенного покрова определяет обособление зон, хотя основной фактор формирования географических зон

    3) Почва – связующее звено биологического и геологического круговоротов

    Биокруговорот направлен на аккумуляцию и удержание элементов на водоразделах, а в геологическом круговороте доминирует одно направление потока вещества – снос на плакорах и накопление в акваториях.

    При нарушении почвенного покрова биокруговорот ослабляется, а геологический круговорот усиливается.

    4) Почва как фактор биологической эволюции

    Почва – промежуточная среда (м/д водной и воздушной) через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному без резкого изменения организации живого.

    Функции почвы в наземных экосистемах

    1. Источник элементов питания

    2. Механическая опора растений

    3. Жизненное пространство, жилище и убежище

    4. Депо семян и других зачатков

    5. Почвенный мелкозем сорбирует м/о (больше те почвы, у которых более тяжелый мех. состав и более высокое содержание гумуса)

    6. Функция стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов (поступающие в почву разнообразные продукты метаболизма растений, м/о и животных могут стимулировать или угнетать жизнедеятельность живых организмов).

    Информационные функции почв

    • Память биогеоценоза (ландшафта)

    Почва является отражением изменения окружающей среды, так как она полностью зависит от условий среды

    • Функция сигнала для сезонных и других биологических процессов

    Параметры почвы – тепловой, водный, пищевой, солевой режимы – изменяются периодически. Определяет «включение» различных процессов.

    Санитарная функция (переработка ежегодно попадающих отходов жизнедеятельности организмов, растительного опада, посмертных останков животных).

    _______

    Почва — рыхлый поверхностный слой земной коры, преоб­разованный в процессе выветривания и населенный живыми ор­ганизмами. Как плодородный слой, почва обеспечивает сущест­вование растений.

    Ответить на вопрос, является почва живой субстанцией или нет, трудно, поскольку она объединяет в себе свойства как живо­го, так и неживого образования. Недаром В.И. Вернадский отно­сил почву к так называемому биокосному телу. По его определе­нию, почва — это неживое, косное вещество, переработанное деятельностью живых организмов. Ее плодородие объясняется присутствием обогащенных биогенных веществ.

    Из почвы растения получают воду и питательные вещества. Листья и ветки, отмирая, «возвращаются» в почву, где разлага­ются, высвобождая содержащиеся в них минеральные вещества.

    Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Твердая часть составляет 80—98 % почвенной массы: пе­сок, глина, илистые частицы, оставшиеся от материнской поро­ды в результате почвообразовательного процесса (их соотноше­ние характеризует механический состав почвы).

    Содержание воды (жидкая часть) в почве колеблется от до­лей процента до 40—60 %. Она участвует в снабжении растений водой и растворенными элементами питания.

    Газообразная часть — почвенный воздух — заполняет поры, не занятые водой. Почвенный воздух содержит больше углеки­слого газа и меньше кислорода, чем атмосферный воздух. Кроме того, в нем присутствуют метан, летучие органические соедине­ния и др.

    Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов, представителей беспозвоночных (простейших, червей, моллю­сков, насекомых и их личинок), роющих позвоночных. Они оби­тают в основном в верхних слоях почвы, около корней растений, где добывают себе пищу. Некоторые почвенные организмы мо­гут жить только на корнях. В поверхностных слоях почвы обита­ет множество организмов-разрушителей — бактерий и грибов, мельчайших членистоногих и червей, термитов и многоножек. На 1 га плодородного слоя почвы (толщиной 15 см) приходится около 5 т грибов и бактерий.

    Общая масса беспозвоночных в почве может достигать 50 ц/га. Под травостоем, смягчающим погодные условия, их в 2,5 раза больше, чем в пашне. Дождевые черви ежегодно пропускают че­рез себя 8,5 т/га органики (служащей исходным продуктом для гумуса), и их биомасса обратно пропорциональна степени наше­го «насилия» над почвой. Так что распашка дерновины не всегда повышает продуктивность пахоты по сравнению с пастбищами и сенокосами.

    Многие исследователи отмечают промежуточность положе­ния почвенной среды между водной и наземно-воздушной сре­дами. В почве обитают организмы, обладающие как водным, так и воздушным типом дыхания. Вертикальный градиент про­никновения света в почве еще более выражен, чем в воде. Мик­роорганизмы встречаются по всей толще почвы, а растения (в первую очередь их корневые системы) связаны с наружными горизонтами.

    Роль почвы многообразна: с одной стороны, это важный участник всех природных круговоротов, с другой — основа для производства биомассы. Для получения растительной и живот­ной продукции человечество использует около 10 % суши под пашню и до 20 % — под пастбища. Это та часть земной поверх­ности, которую, как полагают специалисты, уже не удастся уве­личить, несмотря на необходимость производства все большего количества продовольствия в связи с ростом народонаселения.

    По механическому составу (размеру почвенных частиц) раз­личают почвы песчаные, супесчаные (супеси), суглинистые (суглинки), глинистые. По генезису почвы делятся на дерново-подзо­листые, серые лесные, черноземные, каштановые, бурые и др.

    Разновидностей почв несколько тысяч, что требует исклю­чительной грамотности при их использовании. Цвет почвы и ее структура меняются с глубиной от темного гумусного слоя к светлому песчаному или глинистому. Самым важным является гумусный слой, содержащий остатки растительности и опреде­ляющий плодородие почвы. В наиболее богатых гумусом черно­земах толщина этого слоя достигает 1—1,5 м, иногда 3—4 м, в бед­ных — около 10 см.

    На почвенный покров Земли в настоящее время значитель­ное воздействие оказывает человек (антропогенное влияние). Это проявляется в первую очередь в накоплении в почвах про­дуктов его деятельности.

    К отрицательным техногенным факторам можно отнести чрезмерное внесение в почву минеральных удобрений и ядо­химикатов. Широкое использование минеральных удобрений в сельскохозяйственном производстве порождает ряд проблем. Ядохимикаты подавляют биологическую активность почвы, унич­тожают микроорганизмы, червей, снижают естественное плодо­родие почвы.

    Охрана почв от человека является, как это ни парадоксаль­но, одной из важнейших экологических проблем, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно по­падают в водную среду. Во-первых, происходит постоянное вы­мывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов проникают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым це­почкам опять-таки оказываются в организме человека. В-третьих, многие вредные для человека соединения могут аккумулиро­ваться в тканях, прежде всего в костях.

    ПОЧВА - это поверхностный слой земной коры (точнее коры выветривания), который образуется и развивается в результате взаимодействия расти­тельности, животных, микроорганизмов, горных пород и является самостоятельным природным об­разованием. Важнейшим свойством почвы являет­ся плодородие, т. е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и всех живущих на суше организмов. Почва являет­ся гигантской экологической системой, оказы­вающей, наряду с Мировым океаном, решающее влияние на всю биосферу. Она активно участвует в круговороте веществ и энергии в природе, под­держивает газовый состав атмосферы Земли.

    Основателем научного почвоведения является выдающийся русский ученый В.В.Докучаев (1846- 1903), который впервые дал определение понятию "почва"и "почвенный профиль", выявил главные отличительные свойства и раскрыл сущность по­чвообразовательного процесса,. Посредством, почвы - важнейшего компонента биоценозов, - осу­ществляются экологические связи живых орга­низмов с литосферой, гидросферой и атмосферой. В одной из лекций В.В.Докучаев говорил студентам: "Сегодня я буду беседовать с вами.- Затрудняюсь на­звать предмет, нашей беседы - так он хорош! Я буду беседовать с вами о царе почв, о главном основном бо­гатстве России".... Нет тех цифр, какими можно было бы оценить силу и мощь русского чернозема".

    К пяти факторам почвообразования, устано­вленным В.В.Докучаевым, - материнским (почвообразующим) породам, растительным и животным организмам, климату, рельефу и времени - позже были добавлены воды (почвенные и грунтовые) и хозяйственная деятельность человека. Развитие почвы неразрывно связано с материнской породой (гранит, известняк, песок, лессовидные суглинки и др.), причем этот, процесс весьма длителен. Об­разование рыхлой минеральной почвенной массы связано как с процессами химического выветрива­ния, так и с биологическими, Под воздействием растений происходит образование специфических органических веществ (гумуса или перегноя). Именно содержание гумуса в почвах и определяет их плодородие. Почвы по морфологическим (внешним) признакам резко отличаются от горных пород, вследствие физико-химических процессов, протекающих в почвах Они включают такие по­казатели, как цвет (черноземы, буроземы, серые лесные, каштановые и др.), структура (зернистая, комковатая, столбчатая и пр.), новообразования (в степях — карбонаты кальция, в полупустынях - скопления гипса). Толщина почвенного слоя в умеренных районах на равнинах не превышает 1,5-2,0 м, в горных - менее метра.

    В почвенном профиле, где преобладают движения почвенных растворов сверху вниз, чаще всего выделяется три главных горизонта (рис. 1):

    Рис. 1. Обобщенный почвенный профиль

    • перегнойно-аккумулятивный (гумусовый) горизонт;

    • элювиальный, или горизонт вымывания, характе­ризующийся преимущественно выносом веществ;

    • иллювиальный горизонт, куда из вышележа­щих горизонтов вмываются вещества (легкораство­римые соли, карбонаты, коллоиды, гипс и пр.). Ниже располагается материнская (почвообразую- щая) порода. На количество горизонтов в почвенном профиле влияют климатические условия, в частности в подзолистых почвах, характерных для хвойных лесов, где выпадает достаточное количество осадков и почва энергично промывается, выделяются все три указан­ных горизонта. Черноземы имеют распространение в степной зоне, где атмосферных осадков недостаточно, почва промывается слабо, и поэтому в них выделяется всего два горизонта: верхний (А1) - гумусовый, черного цвета, и нижний (В) - карбонатный, обогащенный лег­корастворимыми соединениями.

    По данным А.Н.Геннадиева и др. (1987), на Русской равнине и в Приэльбрусье скорость гуму- сонакопления на свежих субстратах достигает в первые десятки лет 1-2 мм/год, а в почвах при­мерно 1000-летнего возраста ограничивается зна­чениями 0,6-0,7 мм/год. Скорость формирования гумусового профиля определялась по результатам изучения почв на датированных субстратах с раз­личным возрастом. Как видно из табл. 9, для раз­личного типа почв характерны разные скорости формирования гумусового горизонта, в частности для типичных черноземов эта величина составляет 0,4-0,45, а для подзолов - 0,1-0,2 мм/год. Это по­зволило косвенно определить примерный возраст неко­торых типов почв:

    • черноземы и темно-каштановые почвы - не менее 2500-3000 лет;

    • светло-каштановые, серые лесные, бурные лесные - 800-1000 лет;

    • торфяно-глеевые, горно-луговые, лугово-каш- тановые - 500-800 лет.

    Эти данные сопоставляются с имеющимися по­казателями для других районов земного шара, так, для образования подзолов требуется не менее 1500 лет (на Аляске - 1000-1500 лет). Однако • иногда для формирования почв необходимы зна­чительные величины времени, так, максимальный возраст почв прерий Северной Америки составляет 14 000 лет, а для образования настоящей почвы на гранитах в условиях экваториальной гумидной зоны требуется около 20 000 лет (Кукал, 1987). Данные о скорости формирования гумусового про­филя весьма необходимы при изучении почвенной эрозии и для определения величины допустимого смыва в условиях нарастающего антропогенного воздействия на почвенный покров.

    Скорость формирования гумусового горизонта почв

    Русской равнины (по А.Н.Геннадиеву и др., 1987)

    Группа почв

    Скорость, мм/год

    Горно-луговые, горные лесо-луговые

    0,80-1,00

    Торфяно-глеевые, болотно-подзолистые

    0,50-0,80

    Дерново-карбонатные, оподзоленные

    0,45-0,50

    Черноземы оподзоленные, типичные

    0,40-0,45

    Серые лесные, черноземы обыкновенные

    0,35-0,40

    Черноземы южные, темно-каштановые, дерново-подзолистые

    0,20-0,30

    Подзолы и типичные подзолистые

    0,10-0,20

    Солонцы, светло-каштановые

    менее 0,10

    ПОЧВЫ (их типы) - это большая группа почв, фор­мирующихся в однородных условиях и характери­зующихся определенным строением почвенного профиля, однотипным направлением процессов почвообразования (черноземные, подзолистые, каштановые и др.) Впервые генетическую класси­фикацию почв разработал В.В.Докучаев (1900), которая впоследствии была уточнена и дополнена исследованиями Б.Б.Полынбва, М.А.Глазовской, И.П.Герасимова, В.А.Ковды и многими другими. В современной генетической классификации почв используются также таксономические единицы, которые выделяются с учетом интенсивности про­цесса почвообразования, свойств и гранулометри­ческого состава. Этот принцип можно рассмотреть на примере чернозема: чернозем (тип), южный (подтип), малогумусный (вид), суглинистый (разновидность). На территории бывшего СССР выделено около 100 типов почв. В почвенном по­крове материков хорошо выражена горизонтальная зональность. Поэтому приведем краткую харак­теристику наиболее распространенных зональных ти­пов почв Евразии (включая территорию России).

    Арктические и тундровые почвы. Они зани­мают около 4% суши земного шара (на террито­рии бывшего СССР - более 8%). Они распростра­нены на северных окраинах Евразии и Северной Америки, на островах Северного Ледовитого океана. Формируются в условиях сурового аркти­ческого и субарктического климата и сильно раз­реженного растительного покрова. Мощность поч­венного слоя зависит от глубины сезонного про­таи- вания многолетней мерзлоты и не превышает 40 см. Они отличаются переувлажнением и развитием анаэробных микробиологических процессов. Содержа­ние гумуса составляет 1-3%.

    Подзолистые почвы. Они формируются в усло­виях умеренного влажного климата под хвойными лесами Евразии и Северной Америки. В формиро­вании почвы преобладающее значение имеет под- золообразовательный процесс.

    Хорошо выражены все три горизонта в почвен­ном профиле, что является следствием значитель­ного увлажнения и равномерного промывного ре­жима под пологом леса. Непосредственно под лес­ной подстилкой выделяется маломощный светло­серый перегнойный горизонт A1 (содержание гу­муса менее 4%), ниже идет элювиальный (А2) - белесой окраски из-за наличия в нем большого количества кремнезема, и затем иллювиальный (В) - плотного сложения, ржаво-бурого цвета. Также выделяется ряд подтипов: глеево-подзолистые и в подзоне хвойно-широколиственных лесов - дерново-подзолистые (с повышенным содержа­нием гумуса - до 5-6%), где в почвообразовании принимают участие лесные травы.

    Черноземы. По образному выражению В.И.Вер­надского "в истории почвоведения чернозем сыграл такую же выдающуюся роль, какую имела лягушка в истории физиологии, кальцит в кристаллографии, бензол в органической химии". Этот тип почв распространен в пределах лесостеп­ной и степной зон Евразии, они занимают более 8% территории нашей страны (или около 50% всей площади черноземов на планете). Современ­ные представления о черноземе сформулировал В.В.Докучаев в своей классической работе "Русс­кий чернозем" (1883). Чернозем формируются в условиях засушливого климата и нарастающей континентальности. В развитии черноземов особенно вели­ка роль степной растительности с преобладанием дерновинных злаков. С нею связано накопление большого количества гумуса (до 10% и более). Ве­дущим почвообразовательным процессом в черно­земах является гумусонакоцление. С ним связано формирование горизонта A1, имеющего темно- серую (до черного) окраску и прочную зернистую структуру. Легкорастворимые соединения выно­сятся в горизонт В, насыщенный карбонатами кальция. С севера на юг имеют распространение: выщелоченные и оподзоленные черноземы, кото­рые сменяются типичными черноземами, а еще южнее - обыкновенными и южными. Черноземы являются наиболее плодородными почвами и слу­жат основной базой для производства зерновых культур. Русский просветитель А.Н.Радищев за эталон почв принимал чернозем и считал, что ес­ли человек найдет путь к превращению всякой почвы в чернозем, "тот будет благодетель чело­вечества". В этой мысли можно видеть зачатки нынешних работ по рекультивации земель.

    Каштановые почвы. Они занимают 7% терри­тории суши, в нашей стране - 9% , причем форми­руются в засушливых и экстраконтинентальных условиях сухих степей. Наибольшие площади приурочены к Причерноморской и Прикаспийской низменности, большие массивы находятся в Ка­захстане и в степях юго-восточного Забайкалья.

    Здесь количество осадков незначительно (200-300 мм), разреженный почвенный покров, поэтому все это определяет незначительное содержание (менее 4%) гумуса в каштановых почвах. По мощности гумусового горизонта выделяются три подтипа: темно-каштановые (мощность горизонта A1 25 см), каштановые (до 20 см) и светло-каштановые (горизонт А1 до 15 см). Эти почвы довольно широ­ко используются в земледелии, так как обладают плодородием и содержат достаточное количество элементов питания.

    Серо-бурые почвы и сероземы. Они типичны для равнинных внутриконтинентальных пустынь умеренного пояса, субтропических пустынь Азии (Иранское нагорье) и Северной Америки. На их долю приходится до 17% площади суши, в бывшем СССР - до 8% (Добровольский, 1989). Серо-бурые почвы и сероземы развиваются в услови­ях сухого континентального климата и отличают­ся высокой засоленностью и малым содержанием гумуса (до 1-1,5%). Отличаются низким плодоро­дием и пригодны для сельскохозяйственного ис­пользования лишь при условии орошения.

    Красноземы и желтоземы. Они формируются в условиях субтропического климата под влажными субтропическими" лесами. Широко распространены в юго-восточной Азии, на побережье Черного и Каспийского морей. Общая их площадь составляет 19% суши (на территории бывшего СССР - менее 0,1%). Основной почвообразующей породой яв­ляется элювиальная кора выветривания, поэтому они отличаются высоким содержанием кремнезе­ма, оксидов железа, алюминия, марганца. Для строения почвенного профиля краснозема харак­терны черты почв промывного режима: горизонт А1 (содержит до 6% гумуса), переходно- иллювиальный горизонт В красного или желто-

    бурого цвета, ниже - красноцветная кора вывет­ривания (С). Желтоземы, в отличие от краснозе­мов, имеют признаки оподзоливания (горизонт А2) и меньшее содержание гумуса (до 3%). Почвы влажных тропиков при сельскохозяйственном исполь­зовании требуют внесения минеральных удобрений, а также проведения противоэрозионных мероприятий.

    Гидроморфные почвы. Это почвы, в процессе формирования которых участвуют атмосферная влага, поверхностные и грунтовые воды. Геохими­ческие условия развития таких почв складывают­ся в лесной, степной и пустынной зонах. К этому типу почв относятся и болотные, образующиеся в условиях избыточного застойного увлажнения, связанного с близким залеганием грунтовых вод. Они широко распространены в тундре, лесотундре и в зоне лесов Евразии, а в засушливых областях" встречаются лишь в поймах Крупных рек. Основ­ным почвообразовательным, процессом почв болот­ного типа является оглеение.

    К числу гидроморфных почв относятся засоленные почвы аридных районов (солончаки, солонцы). В пус­тынях Средней Азии солончаки занимают свыше 10% площади, для них характерна высокая степень засоле­ния. Солонцы образуются из солончаков в условиях промывного режима (при увлажнении климата, пони­жения уровня грунтовых вод) и легкорастворимые соли накапливаются на некоторой глубине.

    ПОЧВЕННЫЕ ОРГАНИЗМЫ

    ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ПОЧВЕННЫХ ОРГАНИЗМОВ

    (по степени связи со средой обитания)

    Наименование группы

    Разъяснение

    Пример

    Геобионты

    Постоянные обитатели почвы. Весь цикл их развития протекает в почвенной среде

    ♦ дождевые черви,

    ♦ многие первичнобескрылые насекомые.

    Геофилы

    животные, часть цикла развития которых (чаще одна из фаз) обязательно проходит в почве.

    Например, личинки развиваются в почве, а во взрослом состоянии это наземные обитатели.

    ♦ большинство насекомых:

    • саранчовые,

    • ряд жуков,

    • комары-долгоножки

    ♦ насекомые, находящиеся в почве в фазе куколки

    Геоксены

    животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища

    ♦ таракановые,

    ♦ многие полужесткокрылые,

    ♦ некоторые развивающиеся вне почвы жуки,

    ♦ грызуны

    и другие млекопитающие,

    живущие в норах

    ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ПОЧВЕННЫХ ОРГАНИЗМОВ

    (в зависимости от их размеров и степени подвижности)

    Наименование группы

    Разъяснение

    Пример

    Микробиотип, микробиота

    Почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено детритной пищевой цепи, представляют собой промежуточное звено между растительными остатками

    и почвенными животными.

    Это водные организмы, они живут в почвенных порах, заполненных гравитационной или капиллярной водой. Многие из них обитают

    и в обычных водоемах

    ♦ зеленые и сине-зеленые водоросли,

    ♦ бактерии,

    ♦ грибы и простейшие

    Мезобиотип, мезобиота

    мелкие, легко извлекающиеся из почвы, подвижные животные - от десятков и сотен тысяч до миллионов особей на 1 м2 почвы. Питаются детритом и бактериями. Клещи и насекомые нередко являются хищниками. Отдельные виды нематод паразитируют в корнях растений, повреждая их

    ♦ почвенные нематоды,

    ♦ мелкие личинки насекомых,

    ♦ клещи,

    ♦ ногохвостки и др.

    Макробиотип, макробиота

    крупные почвенные животные: с размерами тела от 2 до 20 мм – это роющие животные

    ♦ личинки насекомых,

    ♦ многоножки,

    ♦ дождевые черви и др.

    Мегабиотип, мегабиота

    крупные землерои из числа млекопитающих

    ♦ кроты,

    ♦ слепыши и др.

    ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ПОЧВЕННЫХ ОРГАНИЗМОВ

    Наименование группы

    Разъяснение

    Пример

    обитателей нор - они кормятся на поверхности, а размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве

    ♦ барсуки,

    ♦ сурки,

    ♦ суслики и др.

    псаммофилы

    животные, заселяющие сыпучие подвижные пески

    ♦ суслики,

    ♦ тушканчики

    галофилы

    животные, живущие на засоленных почвах

    ♦ личинки некоторых пустынных жуков

    1. Живые организмы как среда обитания

    Живые организмы могут служить средой обитания для пара­зитов и симбионтов (симбиоз — совместное, взаимовыгодное со­жительство организмов). Например, человеческий организм яв­ляется средой обитания для множества различных симбионтов (прежде всего представителей нормальной микрофлоры кишеч­ника), а нередко и паразитов (разнообразных плоских и круглых червей, простейших).

    Использование одних организмов другими в качестве среды обитания — явление древнее и широко распространенное в при­роде. Существование паразитов отмечено у большого числа од­ноклеточных форм — водорослей, амеб, инфузорий и др. Прак­тически нет ни одного вида многоклеточных организмов, не имеющих своих внутренних обитателей. В природе в качестве паразитов чаще всего выступают микроорганизмы и примитив­ные многоклеточные, поскольку способность одних организмов использовать другие как среду обитания уменьшается с усложне­нием организации первых.

    Паразитизм — форма взаимоотношений между организмами разных видов, которые носят антагонистический характер. Пара­зитом называется организм, использующий другой организм (хо­зяина) в качестве источника пищи и среды обитания. Паразиты живут за счет особей другого вида и в своем жизненном цикле тесно связаны с ним. При этом паразиты не умерщвляют своего хозяина, поскольку они лишились бы источника существования.

    Различают паразитов облигатных (обязательных) и факуль­тативных (необязательных). Облигатные паразиты абсолютно неспособны жить и размножаться без питания тканями или со­ками данного хозяина вне его организма. Примером могут слу­жить многочисленные кишечные паразиты: аскариды, острицы, солитеры и др. Факультативные паразиты способны жить и раз­множаться самостоятельно, питаясь не обязательно тканями и соками хозяина. Например, миноги ведут как хищнический, так и паразитарный образ жизни.

    Паразиты, питающиеся телом хозяина и обитающие на его поверхности, называются эктопаразитами (блохи, вши, клещи, различные виды тлей). Паразиты, живущие во внутренних тка­нях, полостях и клетках хозяина, называются эндопаразитами. К ним относятся различные вирусы, бактерии, гельминты и др.

    Паразитизм известен на всех уровнях организации живого, начиная с вирусов и заканчивая высшими растениями и много­клеточными животными. Почти все живые существа могут под­вергаться нападению паразитов. Организмы, которые не пораже­ны какими-либо паразитами, — большая редкость. Даже человек является средой обитания для многих паразитов. Чем ниже на эволюционной лестнице находится вид, тем больше он включает видов паразитов. К примеру, плоские черви, нематоды и некото­рые членистоногие почти все паразиты.

    В ходе эволюции отношения между паразитом и хозяином из сугубо антагонистических могут перерасти в нейтральные, а по­рой и во взаимополезные. К примеру, жгутиконосцы трипаносомы, обитающие в крови некоторых африканских млекопитаю­щих, не приносят им существенного вреда. Однако человек, будучи зараженным этими паразитами, может погибнуть из-за развития так называемой сонной болезни.

    8. Экологические особенности паразитов

    Паразиты пользуются особыми экологическими преимуще­ствами по сравнению с другими животными. Главное преимуще­ство — обильное снабжение пищей за счет содержимого клеток, соков и тканей хозяина. Быстрый рост паразитов обеспечивается обильной и легкодоступной пищей.

    Еще одно преимущество — защищенность паразитов от воз­действия факторов среды и других организмов. Колебания усло­вий внешней среды не сказываются на жизнедеятельности пара­зитов. Паразиты защищены от врагов. Все это приводит к потере паразитами целых систем органов. У многих отсутствует пищева­рительная система, редуцирована нервная.

    Наконец, паразиты очень плодовиты по сравнению со сво­бодно живущими формами. Такая особенность получила назва­ние «закон большого числа яиц». Например, человеческая аскарида продуцирует в среднем 250 тыс. яиц в сутки, а за всю жизнь — свыше 50 млн. Масса яиц, отложенных одной самкой аскариды за год, в 1700 раз превышает ее собственную массу.

    При выходе из хозяина во внешнюю среду у паразитов раз­виваются защитные приспособления, позволяющие им пережить этот критический период. Яйца их покрываются многослойны­ми оболочками, многие образуют цисты, ряд личинок нематод впадает в анабиоз.

    Пути проникновения паразита в организм хозяина многооб­разны. Они попадают в пищеварительный тракт с пищей, активно внедряются через кожный покров, с помощью переносчиков и т.п.

    Для обеспечения выживания своего вида все паразиты долж­ны переходить от хозяина к хозяину. Одни паразиты выработали довольно простой цикл воспроизводства. К примеру, многим бактериям, которые являются причиной таких болезней, как скарлатина, пневмония, дифтерия, достаточно попасть на по­верхность тела хозяина или на некоторые его железы внешней секреции. Другие паразиты выработали довольно сложные цик­лы развития. Так, в кишечнике лисицы обитает ленточный червь, откладывающий там яйца. Вместе с экскрементами жи­вотного яйца попадают на землю или траву. Чтобы снова попасть в кишечник лисицы, на помощь паразиту приходят промежуточ­ные хозяева. Заяц, поедая траву, заглатывает яйца червя. В его организме они превращаются в личинки и затаиваются там до поры до времени в виде цисты (покоящейся стадии). Если лиси­ца, которая охотится за зайцем, поймает его, цисты в ее кишеч­нике превратятся во взрослого червя, и жизненный цикл парази­та начнется сначала.

    Среди растений и грибов также много паразитических видов. Одни растения-паразиты содержат хлорофилл и могут вырабаты­вать органические вещества, т. е. являются полупаразитами. Это паразитирующая на березах, осинах, ивах, дубах, соснах омела, которую часто можно встретить в белорусских лесах. Фотосинтез она осуществляет сама, а воду и минеральные соли добывает из ветвей растений, на которых живет, пуская в глубь древесных тканей особые присоски. К полупаразитам относится также лу­говое растение погремок. Его корни паразитируют на корнях других растений.

    Из типичных растительных паразитов можно указать петров крест, подъельник обыкновенный, гнездовку настоящую и др.

    Много внутриклеточных паразитов среди низших грибов: ржавчинные, головневые, мучнисторосяные грибы.

    В ходе эволюции между паразитами и их хозяевами вырабо­тались специфические взаимоотношения. Изощренная агрес­сивность паразитов заставляла хозяев постоянно прибегать к по­иску новых стратегий самообороны, в противном случае им грозило вымирание. По мнению биологов, соревнование за вы­живание между паразитами и их хозяевами имеет глубокий био­логический смысл, поскольку в противостоянии паразитам у жи­вотных и растений возникали новые генные вариации, что в конечном счете приводило к образованию новых видов.

    Паразиты тоже часто демонстрируют удивительную изобре­тательность, чтобы преодолеть биохимические барьеры организма-хозяина и создать благоприятные условия для проживания своего потомства в его теле. Например, личинки ланцетовидной печеночной двуустки — плоского червя из класса трематод — актив­но размножаются в печени овцы и других травоядных животных. Для продолжения рода им необходимо попасть в организм хо­зяина. Используют они для этого таких переносчиков, как мура­вьи. Проникая в тело муравья, двуустки внедряются в его нерв­ную систему и заставляют насекомое вскарабкиваться на стебли травы и намертво вгрызаться в них. Для муравьев это совершен­но бессмысленное занятие. Зато у двуусток появляется шанс по­пасть в организм травоядного животного вместе с поедаемыми им растениями.

    При исследовании явления паразитизма было установлено, что некоторые насекомые (преимущественно перепончатокры­лые) откладывают яйца либо в тело других насекомых, либо на их поверхности. Развиваясь, они убивают своих хозяев. Такие организмы, ведущие паразитический образ жизни на личиноч­ной (неполовозрелой) стадии и убивающие своего хозяина, на­зываются паразитоидами. Личинки паразитоидов, вылупившиеся из яиц, развиваются внутри или на теле хозяина, который обыч­но еще не достиг взрослого состояния. Считается, что к паразитоидам относится около 25 % всех обитающих на земле видов.

    Резюме

    Средой обитания называется пространство, в котором протекает жиз­недеятельность живых организмов. Если происхождение среды обитания не связано с жизнедеятельностью организмов, мы имеем дело с неживой, или абиотической, средой. В противном случае среда обитания называется живой, или биотической. Различают четыре типа сред обитания на плане­те: водная, наземно-воздушная, почвенная и сами живые организмы.

    Вопросы для повторения

    1. Дайте определение среды обитания.

    2. Чем отличается абиотическая среда обитания от биотической?

    3. Перечислите основные среды обитания на нашей планете.

    4. Дайте характеристику водной, наземно-воздушной и почвенной сред жизни.

    5. Каково значение атмосферы как оболочки Земли?

    6. Какую роль играют живые организмы в образовании почвенного по­крова?

    7. Что такое паразитизм и каково его значение в системе экологических взаимоотношений?

    8. Чем паразиты отличаются от паразитоидов?

    Темы докладов для семинарских занятий

      1. Общее понятие о среде обитания как целостной системе жизненно важных условий.

      2. Физико-химические особенности наземно-воздушной, водной и поч­венной сред жизни.

      3. Характеристика наземно-воздушной среды.

      4. Живые организмы как среда обитания.

      5. Значение паразитизма в экологических отношениях между живыми организмами.

    Литература Основная

    Маврищев В.В. Основы экологии : Учебник / В.В. Маврищев. 3-е изд.,

    испр. и доп. Минск, 2007.

    Одум Ю. Экология: В 2 т. / Ю. Одум; Пер. с англ. М., 1986.

    Риклефс Р. Основы общей экологии / Р. Риклефс. М., 1989.

    Стадницкий Г.В. Экология / Г.В. Стадницкий, А.И. Родионов. СПб., 1997. Чернова И.М. Экология : Учеб. пособие / И.М. Чернова, A.M. Былова. М., 1988.

    Шилов И.А. Экология / И.А. Шилов. М., 1997.