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/м2 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.
На протяжении поколений организмы эволюционировали, чтобы быть более подходящими для окружающей их среды. Хотя это была еще и техническая «теория», идеи Дарвина были приняты научным сообществом как причина для разнообразной жизни на Земле. Чтобы организмы выживали, у них должны быть адаптации, которые дают им преимущество, когда они живут в их среде. Каждое животное, растение, бактерия, грибы, архей и контраст имеет характеристики, которые позволяют ему выживать в выживании в его среде обитания. Эти адаптации могут быть классифицированы как поведенческие, структурные или физиологические.
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.
Поведенческие изменения могут быть унаследованы или узнаны. Поведенческие изменения включают общение и отек. Примером физиологической адаптации является способность производить яд. Структурные изменения - это способы, при которых структура тела или тела адаптирована, чтобы помочь организму выжить или размножаться. Примером структурной адаптации может быть упрощенная форма дельфина, которая позволяет ему легче перемещаться по воде.
Организации конкурируют за ресурсы. Этими ресурсами могут быть вода, еда, солнечный свет или космос. Организмы также конкурируют за воспроизведение. Хорошо адаптированные тела будут иметь больше шансов получить необходимые ресурсы. Если организмы терпят неудачу и не могут перейти в другую среду обитания, они не выживут.
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.
Это млекопитающее и пиковый хищник, который проводит много времени в воде и вокруг водной охоты за едой. Его основным источником питания являются тюлени. Белый медведь хорошо приспособлен к среде обитания. У этого есть большие лапы, которые позволяют медведю добавлять лед лучше и не тонуть в снегу. Она хорошо замаскирована, потому что у нее белый мех, который позволяет ей прятаться от добычи на снегу и льду. Жирные жировые отложения останавливают животное от остывания.
У медведя также есть маленькие уши, которые уменьшают потерю тепла от них. Кактус Сагуаро, гигантский Карнегиа, встречается во многих пустынных местообитаниях, особенно в пустынях в Северной Америке. Он может выжить в горячей, сухой среде и имеет множество функций, которые позволяют это делать. Он покрыт шипами, которые не только останавливают животных от употребления кактусов, но также уменьшают количество потери воды из-за пота. У них есть толстый эпидермис, чтобы уменьшить потерю воды. Внутренняя часть штамма кактуса заполнена губчатой тканью, которая используется для хранения воды.
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.
Основные вопросы адаптации
Планы уроков адаптации, студенческая деятельность и графические организаторы
- Почему разные животные?
- Как разные животные?
- Как хищники приспосабливаются, чтобы поймать добычу?
- Как они адаптируют добычу, чтобы они не были легко пойманы хищниками?
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.
Взаимодействие между организмами, в которых затронуты оба организма; Ограниченные ресурсы ресурсов могут быть фактором. Место или окружающая среда, в которой естественным образом появляется тело. Характеристика тела, которая делает свои шансы выжить или воспроизвести выше.
Процесс, из которого различные типы организмов развились и стали более разнообразными в течение миллионов лет. Состояние вида после последнего члена его жизни умерло. Продемонстрировать понимание ключевой научной лексики путем создания взглядов. Укажите значение слова в ячейке, используя комбинацию сцен, символов и элементов.
- Выберите пять словарных слов и введите их в поле заголовка.
- Найдите определение в печатном или онлайн-словаре и напишите его под ячейкой.
- Кроме того, используйте «Фотографии для класса», чтобы привести примеры слов.
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.
Говорить о историях - отличный способ заставить студентов говорить об их идеях в науке. Они позволяют студентам критиковать и оценивать различные точки зрения, не мешая другим ученикам. Эта деятельность может быть использована в начале предмета для генерации неправильных идей, которые могут иметь ученики.
Сначала покажите студентам сцену обсуждения, как показано ниже. Попросите их рассмотреть этот вопрос на доске обсуждений. В нем показаны четыре ученика, у которых есть представление о проблеме перед ними. Студенты должны думать о том, кто, по их мнению, является наиболее правильным и готовы объяснить, почему этот человек верен.
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.
Вот некоторые другие идеи для использования этих сценариев обсуждения в ваших уроках. Студенты добавляют еще одну ячейку в конце примера, который вы дали ему, чтобы объяснить, кто считает, что это правильно и почему. Студенты создают свои собственные сценарии обсуждения, чтобы поделиться со своими коллегами по текущей теме. Обратите внимание, что шаблон в этом назначении пуст. Как только вы нажмете «Копировать назначение», добавьте проблему и решения, которые вы хотите удовлетворить потребностям учащихся.
Прочитайте дискуссионную историю, в которой показаны четыре ученика, у которых есть представление о проблеме перед ними. Вы дадите свое мнение о том, кто вы считаете правильным, и объясните, почему. Используйте текст и изображения, чтобы объяснить, кто вы считаете правильным и почему. Обязательно используйте раскрывающееся меню, чтобы сохранить его под заголовком атрибуции.
- Нажмите «Использовать этот шаблон» в задании.
- Добавьте еще одну ячейку в конец строки.
- Сохраните и отправьте задание.
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.
Несмотря на большое количество роста травы, нет большого количества деревьев. Эта среда поддерживает огромное, разнообразное и разнообразное сообщество живых существ. Термиты, зонтичные акации и зебры - примеры живых существ, живущих в африканской саванне.
Пустыня - еще одно место, где жизнь изо всех сил пытается выжить. В Соединенных Штатах существует четыре крупных пустыни: пустыня Большого Бассейна, Пустыня Мохаве, пустыня Соноран и пустыня Чихуахуан. Все они классифицируются как пустыни, потому что они получают очень мало осадков. В дополнение к наличию небольшого количества воды, они могут иметь чрезвычайно экстремальные температуры в течение дня и чрезвычайно низкие температуры ночью. Животные и растения, адаптированные для выживания в этих суровых условиях, делают это, используя небольшую воду и выживающие экстремальные температуры.
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).
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 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: f
геобионты - постоянные обитатели почвы. Весь цикл их развития протекает в почвенной среде. Например, дождевые черви (Lumbricidae), многие первичнобескрылые насекомые (Apterygota);
геофилы - животные, часть цикла развития которых, хотя бы одна из фаз, обязательно проходит в почве. К ним относятся: саранчовые (Acrididea), ряд жуков (Staphylinidae,
Carabidae, Elateridae), комары-долгоножки (Tipulidae). 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 (Blattodea), многие полужесткокрылые (Hemiptera), 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 (Chlorophyta) и сине-зеленые (Cyanophyta) водоросли, бактерии (Bacteria), грибы (Fungi) и простейшие (Protozoa);
мезобиотип - совокупность сравнительно мелких, легко извлекающихся из почвы, подвижных животных. Сюда относятся почвенные нематоды (Nematoda), мелкие личинки насекомых, клещи (Oribatei), ногохвостки (Collembola) 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 (кальцефилы) - 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.
