- •Глава 1. Экология как наука
- •1.1. Что такое экология
- •Глава 1.
- •1.2. Содержание, предмет, задачи и методы исследования общей экологии
- •Глава 1.
- •Глава 1.
- •1.3. Уровни организации живой материи и биологические системы, изучаемые экологией
- •Глава 1.
- •Глава 1.
- •Глава 1.
- •1.4. Системность экологии
- •Глава 1.
- •1.5. Структура современной экологии
- •Глава 1.
- •Глава 1.
- •Глава 1.
- •Глава 2. Аутэкология. Организм и факторы среды
- •2.1. Экологические факторы
- •Глава 2.
- •2.2. Некоторые общие закономерности воздействия экологических факторов
- •2.3. Экологические классификации организмов
- •Глава 2. Аутэкология. Организм и факторы среды
- •2.4. Жизненные формы организмов
- •Глава 2. Аутэкология. Организм и факторы среды
- •Глава 2.
- •Глава 3. Среда обитания
- •3.1. Водная среда
- •Глава 3.
- •Глава 3.
- •3.2. Наземно-воздушная среда
- •Глава 3.
- •Глава 3.
- •Глава 3.
- •3.3. Почва как среда обитания
- •Глава 3.
- •Глава 3.
- •3.4. Живые организмы как среда обитания
3.3. Почва как среда обитания
Почва — это поверхностный слой литосферы, твердой оболочки Земли, контактирующий с воздушной средой. Почва — плотная среда, состоящая из отдельных твердых частиц разной величины. Твердые частицы окружены тонкой пленкой воздуха и воды. Поэтому почву рассматривают как трехфазную систему.
Поверхностный слой почвы достаточно рыхлый. Он пронизан системой полостей и ходов и содержит большое количество мертвой органики (растительный опад, гумус и пр.). Это горизонт А — перегнойно-аккумулятивный. Глубже расположен очень плотный горизонт вмывания (иллювиальный) — В. Его твердые частицы цементируются коллоидами из горизонта А. Под ним расположен горизонт С — материнская (почвообразующая) порода.
Механическая неоднородность почвенных горизонтов определяет специфику абиотических факторов. Так, с глубиной в почве ухудшается аэрация. Количество кислорода
50
51
И.А. Шамилева
ЭКОЛОГИЯ
Глава 3.
СРЕДА ОБИТАНИЯ
снижается, увеличивается содержание углекислого газа, а также других газов, образующихся при разложении органических веществ. В верхних горизонтах почвы концентрируются вещества, необходимые для питания растений — фосфор, азот, кальций, калий и многие другие. Свет в почву практически не проникает.
Колебания температуры (сезонные и суточные) выражены только в поверхностном слое почвы. На глубине 1—1,5 метров температура практически стабильна (4—5°С). Режим влажности в почве более благоприятен для животных, чем в наземно-воздушной среде, особенно для микроскопических организмов, обитающих в воздушно-водной пленке между твердых частиц почвы. Даже в сухой почве сохраняется пленочная вода, находящаяся в почвенном воздухе, а испаряется прежде всего вода, заполняющая почвенные поры (капиллярная) и пустоты (гравитационная).
Почва обладает также своеобразными биологическими особенностями, поскольку тесно связана с жизнедеятельностью организмов. Верхние ее слои содержат массу корней растений. В процессе роста, отмирания и разложения они разрыхляют почву, чем создают определенную ее структуру, а вместе с тем и условия для жизни других организмов. Роющие животные перемешивают почвенную массу, а после смерти становятся источником органического вещества для микроорганизмов.
Организмы, заселяющие почву, называются эдафобион-тами, или педобионтами. Количество организмов в почве огромно. На 1 кв. метре почвы в лесах умеренной зоны можно обнаружить около 1000 видов животных; при этом численность нематод и простейших превышает 10 млн, но-гохвосток и почвенных клещей — 100 тысяч и т.д.
Существуют разные классификации экологических групп эдафобионтов. Так, почвенные животные могут быть сгруппированы по степени связи со средой обитания в три основные экологические группы:
геобионты — постоянные обитатели почвы. Весь цикл их развития протекает в почвенной среде. Например, дождевые черви (ЬитЬпсШае), многие первичнобескрылые насекомые (Ар1;егудо1;а);
геофилы — животные, часть цикла развития которых, хотя бы одна из фаз, обязательно проходит в почве. К ним относятся: саранчовые (АсгЫМеа), ряд жуков (8*арпуИта'ае,
СагаЫйае, Е1а1епс1ае), комары-долгоножки (Т1ри1шае). Личинки их развиваются в почве, а во взрослом состоянии это типичные наземные обитатели;
геоксены — животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища. К геоксенам относятся: таракановые (В1аиос1еа), многие полужесткокрылые (Непйр1;ега), а также грызуны и другие млекопитающие, живущие в норах.
В соответствии с другой классификацией почвенные организмы делят на экологические группы, исходя из их размеров и степени подвижности:
микробиотип — почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено детритной пищевой цепи. Это зеленые (СЫогорЬу*а) и сине-зеленые (Суапорпу1;а) водоросли, бактерии (ВасЪепа), грибы (Гип§1) и простейшие (Рго1о-гоа);
мезобиотип — совокупность сравнительно мелких, легко извлекающихся из почвы, подвижных животных. Сюда относятся почвенные нематоды (Ыета1;ос1а), мелкие личинки насекомых, клещи (Ог1Ъа1;е1), ногохвостки (Со11етЪо1а) и другие. Питаются они в основном детритом и бактериями;
макробиотип — крупные насекомые, дождевые черви и другие;
мегабиотип — млекопитающие, обитающие в почве, например, землеройки, кроты, слепыши и другие животные.
Свойства почвы влияют на условия жизни почвенных организмов. Выделяют целый ряд экологических групп растений по отношению к разным свойствам почв, например, в зависимости от кислотности, засоления, влажности. Так, на кислых почвах (рН менее 6,7) произрастают ацидофильные виды растений (растения сфагновых болот, белоус); на нейтральных (рН 6,7—7,0) — нейтрофилъные (культурные растения); на щелочных (рН более 7,0) — базофильные растения (калъцефилы) — ветреница, белая акация.
Итак, почва как природная среда обитания специфических почвенных организмов образовалась в результате воздействия на материнскую породу воздуха, атмосферных осадков, солнечного тепла, жизнедеятельности живых организмов, а также мертвого органического вещества. Это самая молодая среда жизни на нашей планете, которая занимает как бы промежуточное положение между водной и наземно-воздушной средами жизни.
52
53
И.А. Шамилева
ЭКОЛОГИЯ