Back to chapter

34.17:

Почвенная экосистема

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
The Soil Ecosystem

Languages

Share

Почва, часто называемая кожей Земли, это больше, чем просто грязь. Это сложная экосистема, которая включает в себя абиотические факторы, такие как неорганические минералы, воздух, и воду. Она также содержит много биотических факторов, таких как бактерии, грибки и другие организмы.Неорганические минералы составляют от 40 до 45%объёма почвы и обогащают экосистему питательными веществами, такими как нитраты, фосфаты и калий. Вместе, воздух и вода составляют до 50–55%объёма почвы. Воздух обогащает почву газами, как кислород, азот, и углекислый газ.В то же время вода помогает питательным веществам проникать в почву. Организмы, составляющие от 5 до 10%объёма почвы взаимодействуют друг с другом и с абиотическими факторами питания. Почва сложена из разных горизонтов или слоёв.Верхний слой почвы, или О-регион, является самым важным для роста растений так как он богат гумусом органическим материалом, образованным микробным разложением мёртвых растений и животных. Гумус обогащает почву питательными веществами, улучшает влажность и удерживает воздух, и привлекает организмы например, земляных червей, что приводит к мягкой и пористой почвенной текстуре. Текстура и состав верхнего слоя почвы делают его идеальным субстратом для всхожести семян и роста растений.Здоровая почва считается плодородным и драгоценным природным ресурсом для сельского хозяйства. Однако растения, когда растут, используют питательные вещества почвы и истощают её плодородие. Экосистемы почв пополняют питательные вещества почвы посредством таких процессов как разложение органического вещества.Такие жизненно важные экологические функции Известны, как экосистемные услуги. Из-за роста человеческой деятельности загрязнение значительно превышает скорость, с которой почва восстанавливает свою экосистему. Например, микропластмассы, появляющиеся в результате фрагментации отходов пластика, токсичны для живых организмов и влияют на текстуру почвы, таким образом, изменяя переработку питательных веществ и функционирование экосистемы.Глобальное изменение климата все больше и больше воздействует на почвенные экосистемы и спрос на них для быстрого роста продуктов питания, рациональное использование и сохранение почв жизненно важны для поддержания жизни на нашей планете.

34.17:

Почвенная экосистема

Растения получают неорганические минералы и воду из почвы, которая служит естественной средой для наземных растений. Состав и качество почвы зависят не только от химических компонентов, но и от присутствия живых организмов. В целом почвы содержат три основных компонента:

  1. Неорганические минеральные вещества, составляющие от 40 до 45 процентов объема почвы.
  2. Органическое вещество, также известное как гумус, составляет около 5 процентов объема почвы.
  3. Вода и воздух, покрывающие около 50% объема почвы.

В здоровой почве содержится достаточное количество воздуха, воды, минералов и органических веществ, способствующих росту растений.

По своей физической структуре почва состоит из четырех отдельных слоев:

  1. O-горизонт или верхний слой почвы
  2. А-фон
  3. B-горизонт или недра
  4. С-горизонт или основной грунт

О-горизонт – это свежеразложившееся органическое вещество – результат разложения растений, животных или микроорганизмов. Он также известен как верхний слой почвы. Этот слой гумуса играет важную роль в улучшении плодородия почвы, влажности и удержания воздуха. Хотя гумус составляет меньший процент от общего объема почвы, он, тем не менее, необходим.

А-фон представляет собой смесь органических и неорганических компонентов и является началом истинно минеральной почвы, образовавшейся в результате выветривания горных пород.

Горизонт B, или подпочва, представляет собой слой тонкой глины, менее плодородной, чем верхний слой почвы. Он богат влагой и проявляет меньшую биологическую активность, чем верхний слой почвы.

Горизонт C представляет собой подстилающую породу выветривания. Под горизонтом C обычно находится коренная порода, которая играет роль материнского материала в почвообразовании.

Почвообразование

Почва образуется в результате физических, химических и биологических процессов выветривания, воздействующих на основной материал коренных пород. В случае физического выветривания земля образуется в результате механических воздействий, таких как изменение температуры, ветер, мороз, истирание или землетрясения, любое из которых или все они могут вызвать разрушение коренных пород. При химическом выветривании коренная порода реагирует с водой, кислотой или другими химическими компонентами. На биологическое выветривание, напротив, влияют роющие животные и корни растений, которые врастают в трещины в скале, заставляя ее расколоться.

В целом, тип почвы, которая будет создаваться, определяется пятью основными взаимодействующими факторами: составом исходного материала, типом живых организмов, климатическими условиями, топографией и временем. Взаимодействие этих факторов порождает бесконечное множество почв по всей Земле.