Ґрунт. Складники ґрунту
Розділ «Я пізнаю природу»

1. Дослідіть, із чого складається ґрунт.

Дослід 1. Візьміть грудочку землі у руку. Яка вона на дотик?

Висновок: у ґрунті міститься вода.

Дослід 2. Киньте грудочку ґрунту в склянку з водою. Що ви бачите?

Висновок: у ґрунті є повітря.

Дослід 3. Розмішайте ґрунт у склянці паличкою. Дайте відстоятися. Що плаває на поверхні? (Скористайтеся лупою.)

Висновок: у ґрунті є рештки рослин.

Рештки рослин і тварин, що є у ґрунті, називають перегноєм.

Дослід 4. Розгляньте, що міститься на дні склянки.

Висновок: у ґрунті є пісок та глина.

2. Прочитай вірш. Спиши, вставляючи пропущені букви.

В сад чи на город підемо,

грудочку землі віз..мемо.

Ґрунт — природи дивина.

В н..ому є жива вода,

ще пісок, повітря, глина,

все потрібне для рослини.

3. Прочитай вірш. Скажи, хто мешкає у ґрунті.

Ґрунт — домівка для тварин:

кротів, мишей і черв’яків,

мурах, личинок, хробаків.

Давайте ґрунт оберігати

і завжди про нього дбати!

✵ Вимов приголосні звуки у виділених словах.

4. Допоможи кротові дістатися домівки. Запиши відповідь у зошиті.

5. Творча майстерня. Зберіть камінці та складіть із них візерунок або фігуру.

Можна зробити це вдома, сфотографувати роботи і показати своїм однокласникам (однокласницям).

“Нова українська школа” матеріали для вчителів, студентів, учнів та батьків.

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

Біологія ґрунту – визначення, типи, властивості, значення

Компоненти ґрунту виявляють варіації у своїх співвідношеннях у різних місцях через різні ґрунтоутворюючі фактори, клімат, топологію, присутність організмів, вплив людини та тривалість їх взаємодії. Ці компоненти можна розділити на чотири основні групи:

1. Корисні копалини: Мінерали становлять значну частину складу ґрунту. Розпад гірських порід призводить до утворення мінеральних частинок різних розмірів і видів, які агрегуються, утворюючи ґрунт. Звичайні мінерали, що містяться в ґрунті, включають діоксид кремнію, силікати алюмінію, оксиди заліза та карбонат кальцію. Вони сприяють фізичним властивостям і родючості ґрунту.
2. Органічна речовина ґрунту (SOM): Органічна речовина ґрунту складається з мертвих рослин і тварин, що розкладаються. Він може перетворюватися на гумус, темну, багату поживними речовинами складну органічну речовину. Бактерії, гриби та дрібні тварини, такі як кліщі, багатоніжки, дощові черв’яки та равлики, харчуються мертвим органічним матеріалом, розщеплюючи складні молекули на простіші. Цей процес розкладання забезпечує вуглець і поживні речовини для рослин та інших організмів.
3. вода: Вода займає пористий простір між частинками мінеральної та органічної речовини в ґрунті. Він відіграє вирішальну роль у полегшенні транспортування поживних речовин, підтримці активності мікробів і підтримці структури ґрунту. Наявність і рух води в ґрунті впливають на ріст рослин і загальне функціонування ґрунтової екосистеми.
4. Air: повітря заповнює відкриті пори в ґрунті, які не зайняті водою. Він необхідний для дихання організмів, що живуть під землею, включаючи коріння рослин і ґрунтові мікроорганізми. Адекватна циркуляція повітря забезпечує газообмін з атмосферою і підтримує життєдіяльність ґрунтового життя.

Відносні пропорції та взаємодія між цими чотирма компонентами визначають фізичні, хімічні та біологічні властивості ґрунту. Унікальний склад кожного типу ґрунту є результатом складної взаємодії між ґрунтоутворюючими факторами, кліматом, організмами, діяльністю людини та тривалістю їх взаємодії.

Грунтовий профіль

• Особливість ґрунту проявляється через його специфічні властивості, які задокументовані в хронологічному порядку в межах шарів, відомих як горизонти. Ці горизонти, коли вони розташовані вертикально, створюють так званий ґрунтовий профіль.
• Ґрунтовий профіль — це вертикальне зображення різних шарів або горизонтів, які утворюють ґрунт. Кожен горизонт має унікальні характеристики, які розвинулися з часом через різні ґрунтоутворювальні процеси. Ці процеси включають вивітрювання, накопичення органічної речовини, вимивання та інші фактори, на які впливають клімат, вихідний матеріал, рельєф і біологічна активність.
• Ґрунтовий профіль зазвичай складається з кількох горизонтів, причому кожен горизонт має різні фізичні, хімічні та біологічні властивості. Ці властивості змінюються залежно від таких факторів, як колір, текстура, структура, вміст органічних речовин, наявність поживних речовин і здатність утримувати вологу.
• Самий верхній горизонт відомий як верхній шар ґрунту або горизонт А. Він багатий органічними речовинами і часто має більш темний колір через накопичення розкладеного рослинного і тваринного матеріалу. Цей шар життєво важливий для росту рослин і зазвичай є найбільш родючою частиною ґрунтового профілю.
• Нижче верхнього шару ґрунту ми знаходимо горизонт B, також відомий як підґрунтя. Цей горизонт характеризується накопиченням мінералів, глин та інших речовин, що вимиваються з верхніх шарів. Підґрунтя часто має більш світлий колір, ніж верхній шар через знижений вміст органічної речовини.
• Далі внизу ми стикаємося з горизонтом С, який містить вихідний матеріал, з якого розвинувся ґрунт. Цей шар може складатися з частково вивітрених уламків гірської породи або незміненого гірського матеріалу.
• У деяких випадках за горизонтом C можуть бути додаткові горизонти. Ці горизонти, які називаються горизонтами D або R, складаються з корінних порід або невивітреного гірського матеріалу і знаходяться в нижній частині ґрунтового профілю.
• Розуміння різних горизонтів у ґрунтовому профілі має важливе значення для оцінки родючості ґрунту, дренажних можливостей, доступності поживних речовин і загального стану ґрунту. Це дозволяє вченим, фермерам і землевпорядникам приймати обґрунтовані рішення щодо землекористування, вибору культур і методів управління ґрунтом.
• Вивчаючи склад і властивості кожного горизонту, експерти можуть визначити переваги та недоліки ґрунту, впровадити відповідні заходи щодо збереження ґрунту та оптимізувати продуктивність сільського господарства, зберігаючи при цьому довгострокову стійкість землі.
• Підсумовуючи, ґрунтовий профіль являє собою вертикальне розташування горизонтів, які утворюють унікальний ґрунт. Кожен горизонт в межах профілю має відмінні властивості, обумовлені різними процесами ґрунтоутворення. Розуміння ґрунтового профілю має вирішальне значення для оцінки родючості ґрунту, прийняття обґрунтованих рішень щодо землеустрою та впровадження стійких сільськогосподарських практик.

Властивості горизонтів

1. колір: На колір ґрунтового горизонту впливає співвідношення його компонентів, включаючи мінеральні речовини, органічні речовини та воду. Вміст різних мінералів і органічних речовин, а також рівні вологи сприяють змінам кольору ґрунту.
2. Структура грунту: Структура ґрунту, також відома як ped, відноситься до розташування та агрегації частинок ґрунту. Він класифікується на основі природної форми агрегованих частинок, наприклад зернистий, блоковий, призматичний, стовпчастий або пластинчастий. Ґрунти без чіткої структури називають однозернистими або масивними.
3. Текстура ґрунту: Структура ґрунту пов’язана з відносними пропорціями частинок ґрунту різного розміру. Його зазвичай поділяють на три основні фракції: пісок, мул і глина. Частинки піску є найбільшими (від 0.05 до 2.0 мм), за ними йдуть частинки мулу, тоді як частки глини є найменшими (менше 2.0 мікрон). Текстура ґрунту впливає на його дренаж, здатність утримувати воду та доступність поживних речовин.
4. Вологість ґрунту: Вологість ґрунту означає кількість води, яка міститься в ґрунті. Він представлений як відношення маси води до маси сухої речовини. Вміст вологи в ґрунті впливає на різні процеси в ґрунті, включаючи доступність поживних речовин, мікробну активність і ріст рослин.

Ці властивості ґрунтових горизонтів взаємопов’язані і впливають на співвідношення і склад ґрунтових компонентів. Наприклад, на колір ґрунту впливають типи мінералів, вміст органічних речовин і рівень вологи в ґрунті.

Крім того, структура та текстура ґрунту значною мірою визначаються мінералами, їх співвідношенням, органічною речовиною, розмірами частинок та порами. Ці властивості, у свою чергу, впливають на здатність ґрунту утримувати поживні речовини та воду, регулювання температури та загальну біорізноманіття.

Типи горизонтів

Горизонти в грунтовому профілі складаються як окремі шари з різних грунтоутворюючих компонентів. Ці компоненти відкладаються і проходять певні процеси, які сприяють розвитку горизонту. Переміщення матеріалів рослинами, організмами, що мешкають у ґрунті, і агентами вивітрювання може призвести до перерозподілу цих компонентів у межах профілю. Подібним чином вивітрювальні агенти можуть видаляти ґрунтоутворюючі матеріали з певних горизонтів. Кожен горизонт у ґрунтовому профілі позначається окремою літерою, що вказує на його взаємне розташування та спостережувані характеристики. Для позначення горизонтів зазвичай використовуються такі букви:

1. O Горизонт: Горизонт О, або органічний горизонт, — поверхневий ґрунтоутворюючий шар, що складається переважно з органічних речовин, що розкладаються. Сюди входить свіжий сміття, наприклад мертві рослини та тварини. У деяких випадках свіжий підстил позначають як окремий шар, званий L-шаром, який є біологічно активним і відносно новим порівняно з горизонтом O.
2. Горизонт: Горизонт А – це верхній шар під горизонтом О. Він характеризується сумішшю розкладеної органічної речовини та мінеральних часток. Мінеральні частинки в цьому горизонті можуть бути результатом вивітрювання, гравітаційного руху або накопичення частинок з інших місць.
3. E Горизонт: Горизонт E — це шар вибіленого кольору, який утворюється внаслідок втрати органічної речовини та мінералів, таких як оксиди заліза та алюмінію. Часто зустрічається між горизонтами А і В.
4. Б Горизонт: Горизонт В – це щільний шар, де накопичуються дрібні ґрунтоутворюючі матеріали з верхніх шарів. Він може містити мінерали, глину або інші матеріали, які були транспортовані або вилужені з верхніх горизонтів.
5. C Горизонт: Горизонт C являє собою шар, де присутні грунтоутворюючі матеріали, включаючи вивітрені породи. Як правило, він менш вивітрюється і менш розвинений порівняно з іншими горизонтами.

Важливо відзначити, що не всі горизонти присутні в кожному ґрунтовому профілі, що робить кожен профіль унікальним. Новоутворені ґрунти можуть складатися лише з горизонтів OAC, тоді як старі ґрунти можуть мати чотири-п’ять окремих горизонтів. Наявність і характеристики цих горизонтів дають цінну інформацію про формування ґрунту, його родючість і придатність для різних видів землекористування.

Класифікація біології ґрунту (або біоти)

Ґрунтова біота, також відома як ґрунтова спільнота, складається з різноманітних організмів, які тісно взаємодіють із ґрунтом і відіграють значну роль у розвитку ґрунтових профілів. У той час як більші тварини переважно населяють поверхню ґрунту, рослини, дрібні тварини та мікроорганізми взаємодіють за межі верхніх горизонтів ґрунту.

Ці організми по-різному сприяють формуванню та функціонуванню ґрунтового профілю. Наприклад, рослини проникають своїм корінням у ґрунт, коли вони ростуть, тоді як мікроорганізми та тварини, такі як мурахи, дощові черв’яки, багатоніжки, слимаки та равлики, мешкають і харчуються рослинними продуктами та сміттям на поверхні.

Ґрунтову біоту можна класифікувати за розміром:

1. Макро- та мегафауна: Макро- і мегафауна — це організми, ширина тіла яких перевищує 2 мм. Вони споживають мертві рослини та органічний сміття в ґрунті. Приклади включають кротів, дощових черв’яків, мурах, багатоніжок, жуків, термітів і скорпіонів.
2. Мезофауна: Мезофауна — це організми з шириною тіла від 0.1 мм до 2 мм. Мікрочленистоногі, такі як кліщі, веснянки (Collembola) і горщикові черви, є найпоширенішою та добре описаною групою в цій категорії. Вони часто виступають консументами в грунтовій екосистемі.
3. Мікрофауна: Мікрофауна відноситься до організмів з шириною тіла менше 0.1 мм. До цієї групи входять:

• Нематоди: Нематоди, або круглі черви, — вільноживучі багатоклітинні тварини, що мешкають серед частинок ґрунту. Вони можуть бути основними споживачами, харчуючись корінням рослин і підстилкою, або споживачами вищого рівня, харчуючись бактеріями, грибками та іншими організмами в ґрунті.
• Протозоа: Найпростіші є одноклітинні еукаріоти, включаючи амеб, інфузорій і джгутикових. Одні найпростіші живуть вільно, інші — паразитичні. Вони мешкають у заповнених водою пористих просторах у ґрунті та харчуються бактеріями, грибами, іншими найпростішими та дрібними тваринами.

1. Мікроорганізми: Мікроорганізми різноманітні та поширені в ґрунтових угрупованнях. Вони включають бактерії, дріжджі, гриби та водорості. Деякі помітні мікроорганізми в цій групі:

• Азотфіксатори: Бактерії, що фіксують азот, такі як Azotobacter і Rhizobium, можуть перетворювати атмосферний азот в амоній, забезпечуючи необхідне постачання азоту для рослин.
• Нітрифікатори: Нітрифікуючі бактерії, такі як Nitrosomonas і Nitrobacter, беруть участь у процесі нітрифікації, перетворюючи амоній на нітрат.
• мікоризи: Мікоризні гриби колонізують коріння рослин, утворюючи взаємовигідні стосунки. Вони отримують вуглець з рослин і натомість забезпечують поживними речовинами, особливо фосфором. Існують різні типи мікориз, у тому числі ектомікоризи, ерикоподібні мікоризи та арбускулярні мікоризи, які пов’язані з різними видами рослин та екосистемами.

Ці класифікації відображають різноманітність і важливість ґрунтової біоти у функціонуванні ґрунту та процесах кругообігу поживних речовин. Взаємодія між організмами в ґрунтовому співтоваристві має значний вплив на ріст рослин, динаміку екосистеми та загальний стан ґрунту.

Значення ґрунтової біоти

1. Ґрунт бере участь у процесах ґрунто- та горизонтоутворення

• Ґрунт вносить істотний внесок у процеси ґрунтоутворення та горизонтоутворення. Діяльність організмів у ґрунті відіграє вирішальну роль у цих процесах, оскільки вони діють як біологічні агенти вивітрювання, які сприяють зносу гірських порід і розкладу органічної речовини, що призводить до розвитку та формування горизонтів.
• Трансформація є ключовим процесом у розвитку горизонту, де нові додані ґрунтоутворюючі компоненти зазнають змін. Ці компоненти можуть трансформуватися через фізичні, хімічні та біологічні процеси. Наприклад, коли рослини скидають свої надземні частини на поверхню ґрунту, організми споживають ці рослинні матеріали, розбиваючи їх на більш дрібні частини та розкладаючи на органічні речовини. З часом ця органічна речовина накопичується та змішується з іншими ґрунтоутворюючими компонентами, створюючи нові горизонти в ґрунтовому профілі.
• Вилуговування є ще одним важливим педогенним процесом, під час якого ґрунтоутворюючі матеріали переміщуються в нижні горизонти. Ця транслокація відбувається через діяльність рослин, мікроорганізмів і тварин. Коли рослини ростуть, їхнє коріння проникає в ґрунт, спричиняючи рух мінералів і розкладеної органічної речовини вниз по профілю ґрунту, що розвивається. Подібним чином діяльність дрібних тварин і мікроорганізмів, які живляться мертвими рослинами та підстилкою, також може спричинити переміщення частинок ґрунту по профілю ґрунту.
• Крім того, втручання тварин і людини може додатково сприяти розвитку горизонтів і формуванню ґрунту. Тварини можуть транспортувати ґрунтоутворюючі компоненти з одного місця в інше, коли вони риють нори або пересуваються крізь ґрунт. Діяльність людини, така як сільське господарство, будівництво та практика землеустрою, також може впливати на розподіл і переміщення ґрунтових матеріалів, впливаючи на формування горизонтів у ґрунтовому профілі.
• Загалом, біологічні процеси та взаємодії в ґрунті, включаючи діяльність організмів, ріст рослин і вплив людини, відіграють значну роль у формуванні горизонтів і загальному розвитку ґрунтових профілів. Ці процеси сприяють трансформації, вимиванню та переміщенню ґрунтоутворюючих компонентів, формуючи унікальні характеристики та властивості ґрунтів у різних місцях.

2. Біологія ґрунту забезпечує поживними речовинами та керує циклом поживних речовин

• Біологія ґрунту відіграє вирішальну роль у забезпеченні поживними речовинами та керуванні циклом поживних речовин у ґрунтовій екосистемі. Діяльність живих організмів, зокрема мікроорганізмів, сприяє доступності поживних речовин і кругообігу поживних речовин через екологічну харчову мережу.
• Їжа, яку виробляють надземні рослини, служить джерелом енергії та поживних речовин для організмів, що живуть у або під поверхнею ґрунту. Консументи, включаючи тварин і мікроорганізми, харчуються рослинним матеріалом і органічними речовинами. Коли вони споживають цю їжу, отримані відходи, такі як рештки рослин і тварин, разом з органічними добривами піддаються розкладанню.
• Розкладання – це життєво важливий процес, під час якого органічна речовина розщеплюється розкладачі, таких як бактерії та гриби. Через розкладання органічні матеріали перетворюються на поживні форми, які легко доступні для поглинання рослинами та іншими автотрофи. Ці поживні речовини включають такі необхідні елементи, як вуглець, азот, фосфор та інші, необхідні для росту та розвитку рослин.
• Кругообіг поживних речовин у ґрунтовій екосистемі відбувається, коли споживачі харчуються органічними речовинами та випорожнюються або гинуть, а розкладачі далі розщеплюють фекалії чи залишки до поживних форм, які можуть використовуватися рослинами та автотрофами. Цей цикл забезпечує безперервний потік поживних речовин через харчову мережу ґрунту.
• Певні групи бактерій і грибів сприяють збагаченню ґрунту поживними речовинами. Азотфіксуючі бактерії перетворюють атмосферний азот в амоній, збагачуючи ґрунт цією важливою поживною речовиною. Нітрифікуючі бактерії перетворюють амоній на нітрати, які також важливі для росту рослин.
• Мікоризні гриби утворюють мутуалістичні асоціації з корінням рослин і відіграють вирішальну роль у отриманні поживних речовин. Вони забезпечують рослини фосфором в обмін на джерела вуглецю, отримані з рослин, які вони колонізують. Цей симбіотичний зв’язок підвищує доступність фосфору для рослин, сприяючи їх росту та розвитку.
• Засвоюючи ці поживні речовини, рослини та автотрофи виробляють їжу фотосинтез. Ця їжа служить основою харчової мережі, забезпечуючи енергію та поживні речовини для споживачів на вищих трофічних рівнях. Кругообіг поживних речовин через харчову мережу ґрунту забезпечує стійкість і продуктивність ґрунтової екосистеми.
• Підсумовуючи, біологія ґрунту, особливо діяльність мікроорганізмів, керує циклом поживних речовин у ґрунтовій екосистемі. Розкладання органічної речовини та взаємодія між рослинами, консументами та розкладачами призводить до перетворення та переробки поживних речовин. Бактерії та гриби сприяють збагаченню поживними речовинами, наприклад фіксації азоту та придбанню фосфору. Ці поживні речовини засвоюються рослинами та автотрофами, зрештою підтримуючи ріст і розвиток усієї харчової мережі ґрунту.

3. Ґрунтова біота формує властивості та родючість ґрунту

• Ґрунтова біота, що складається з різноманітних організмів, відіграє життєво важливу роль у формуванні властивостей і родючості ґрунту. Склад і діяльність ґрунтової біоти впливають на різні аспекти ґрунту, включаючи його структуру, текстуру та вміст вологи.
• Біорізноманіття ґрунтової біоти безпосередньо впливає на швидкість розкладання органічної речовини та виділення поживних речовин. Різні види мікроорганізмів, бактерій, грибів та інших розкладачів беруть участь у розщепленні органічних речовин і перетворенні їх на споживані поживні речовини. Наявність і чисельність цих організмів впливає на співвідношення органічної речовини в ґрунті, а також на наявність водного та повітряного простору між компонентами ґрунту.
• Склад ґрунту, у свою чергу, впливає на його структуру та текстуру. На розташування та розподіл частинок ґрунту впливає взаємодія організмів із ґрунтовою матрицею. Структура та текстура ґрунту визначають придатність ґрунту для проживання організмів, а також потік води, повітря та поживних речовин у ґрунті.
• Значний вплив на родючість ґрунтів має також діяльність ґрунтової біоти. Організми в ґрунтовій біоті відіграють вирішальну роль у кругообігу та доступності поживних речовин. Вони отримують поживні речовини з ґрунту або перетворюють їх у форми, які легко можуть використовуватися автотрофами, такими як рослини. Присутність специфічних організмів може збільшити доступність основних поживних речовин, сприяючи родючості ґрунту та росту рослин та інших автотрофів.
• Роль ґрунтової біоти в отриманні та кругообігу поживних речовин зрештою визначає родючість ґрунту та його придатність для різних застосувань. Отримуючи та надаючи поживні речовини, ґрунтова біота впливає на склад і баланс поживних речовин у ґрунті, таким чином впливаючи на потенціал росту та продуктивності рослин.
• Підсумовуючи, біорізноманіття та діяльність ґрунтової біоти мають глибокий вплив на властивості та родючість ґрунту. Взаємодія між організмами та ґрунтовою матрицею формує ґрунтову структуру, текстуру та вміст вологи. Організми-розкладачі стимулюють розкладання органічної речовини та виділення поживних речовин, впливаючи на доступність і співвідношення органічної речовини, води та повітря в ґрунті. Крім того, роль ґрунтової біоти в отриманні та кругообігу поживних речовин визначає родючість ґрунту та його придатність для підтримки росту рослин та інших застосувань. Розуміння ґрунтової біоти та управління нею мають важливе значення для підтримки здорових ґрунтових екосистем і максимізації продуктивності ґрунту.

FAQ

Що таке біологія ґрунту?

Біологія ґрунту — це наука про організми та їх взаємодію в ґрунтовій екосистемі. Він включає мікроорганізми, рослини, тварин та їхню роль у кругообігу поживних речовин, розкладанні та формуванні ґрунту.

Чому біологія ґрунту важлива?

Біологія ґрунту має важливе значення для підтримки здоров’я та родючості ґрунту. Організми в ґрунті відіграють ключову роль у кругообігу поживних речовин, розкладанні органічних речовин, формуванні структури ґрунту та зростанні рослин. Розуміння біології ґрунту допомагає в сталому управлінні землею та ведення сільського господарства.

Які ключові компоненти біології ґрунту?

Ключові компоненти біології ґрунту включають мікроорганізми (бактерії, гриби, водорості, найпростіші), рослини, тварин (дощові черв’яки, комахи, нематоди) та їх взаємодію в ґрунтовому середовищі.

Який внесок мікроорганізмів у біологію ґрунту?

Мікроорганізми мають вирішальне значення в біології ґрунту, оскільки вони розкладають органічні речовини, переробляють поживні речовини, фіксують атмосферний азот, покращують структуру ґрунту, пригнічують хвороби рослин і підтримують ріст рослин через симбіотичні відносини.

Яка роль рослин у біології ґрунту?

Рослини взаємодіють з біологією ґрунту через своє коріння, яке забезпечує багаті енергією сполуки для підтримки мікроорганізмів і формування симбіотичних відносин, таких як мікоризні асоціації. Рослини також сприяють надходженню органічної речовини, поглинанню поживних речовин і стабілізації структури ґрунту.

Як ґрунтові організми сприяють кругообігу поживних речовин?

Ґрунтові організми, особливо мікроорганізми, розкладають органічні речовини та вивільняють поживні речовини назад у ґрунт. Вони розкладають складні органічні сполуки на простіші форми, які рослини можуть використовувати, завершуючи процес кругообігу поживних речовин.

Яке значення дощових черв’яків у біології ґрунту?

Дощові черв’яки є інженерами екосистем, які покращують структуру ґрунту шляхом риття, сприяючи кращому проникненню води та аерації. Вони також покращують кругообіг поживних речовин, посилюють активність мікробів і сприяють розкладанню органічних речовин.

Як біологія ґрунту впливає на родючість ґрунту?

Біологія ґрунту відіграє вирішальну роль у родючості ґрунту, сприяючи доступності поживних речовин, розкладу органічних речовин і формуванню структури ґрунту. Здорова біологія ґрунту підтримує ріст рослин і поглинання поживних речовин, створюючи продуктивні та родючі ґрунти.

Чи може біологія ґрунту допомогти у сталому сільському господарстві?

Так, розуміння біології ґрунту є життєво важливим для сталого сільського господарства. Сприяючи розвитку корисних організмів у ґрунті, керуючи кругообігом поживних речовин і зміцнюючи здоров’я ґрунту, фермери можуть зменшити залежність від синтетичних добрив і пестицидів, що призведе до більш стійких методів ведення сільського господарства.

Як можна оцінити або контролювати біологію ґрунту?

Біологію ґрунту можна оцінити за допомогою різних методів, таких як аналіз мікробних популяцій за допомогою секвенування ДНК, вимірювання фермент діяльність, пов’язана з кругообігом поживних речовин, спостереженням за взаємодією рослин і мікробів та оцінкою показників здоров’я ґрунту, таких як вміст органічної речовини та дощовий черв’як достаток.

§ 6. Середовища існування та адаптації до них

Які систематичні групи живих організмів ви знаєте? Чому рослини не можуть жити на великих глибинах, а тварини можуть? У тварин, які живуть у воді, дихання набагато частіше здійснюється за допомогою зябер, а не легень. Із чим це може бути пов’язано?

Єдність організмів і середовища існування

Будь-який організм не може існувати сам по собі, окремо від середовища, у якому він живе. Організм — це складна відкрита система, що пов’язана із середовищем величезною кількістю зв’язків. Він отримує з нього речовини для побудови свого тіла та енергію для забезпечення процесів життєдіяльності. На нього впливають фактори середовища. Він сам може впливати на нього, а в деяких випадках навіть суттєво змінювати його.

Наявність таких взаємних зв’язків між організмом і середовищем, які зумовлюють їх єдність, називають правилом (або законом) єдності організму й середовища існування.

Ця єдність має місце в усіх середовищах існування організмів. Але в кожного з них є свої особливості, тому взаємозв’язки організмів із різними середовищами мають характерні саме для них риси.

Водне середовище існування

Водне середовище існування містить усю гідросферу нашої планети. Саме це середовище вважають місцем зародження життя на планеті. Воно є досить сталим щодо температурних коливань і має велику щільність. Це дозволяє організмам виростати до великих розмірів, бо, згідно із законом Архімеда, на них діє сила, спрямована вгору. Це суттєво знижує навантаження на опорні структури організму.

Організми у водному середовищі можуть активно плавати, пасивно парити у товщі води або мешкати на дні (мал. 6.1). На життєдіяльність організмів у цьому середовищі істотно впливають такі фактори, як солоність, наявність мінеральних речовин у доступній формі, можливість появи льодового покриву та насиченість води киснем.

Тунець

Краб

Саргасум

Мал. 6.1. Мешканці водного середовища

Різні організми по-різному адаптуються до умов середовища. Активно плаваючі мають обтічну форму тіла, у сидячих або вільно дрейфуючих форм симетрія тіла є радіальною. Ті, хто живуть на дні, мають сплощене тіло і вміють гарно маскуватися.

Цікаві адаптації до життя у водному середовищі виробляють рослини. Для них дуже важливим фактором існування є сонячне світло, яке забезпечує енергією процес фотосинтезу. Як відомо, різні частини сонячного спектра потрапляють на різну глибину в товщі води, що спричинило появу різних наборів пігментів у пластидах водоростей, які живуть на різних глибинах. Така адаптація дозволяє водоростям існувати на різних глибинах і ефективно використовувати енергію світла.

Наземно-повітряне середовище існування

Наземно-повітряне середовище є найбільш різноманітним за сукупністю фізичних параметрів. У різних його регіонах суттєво різняться температурний режим, рівень зволоженості та рельєф. Крім того, у багатьох місцевостях спостерігаються різкі сезонні коливання умов (наприклад, у регіонах із різко континентальним кліматом).

Організми в цьому середовищі можуть вести прикріплений спосіб життя, активно рухатися або літати (мал. 6.2, с. 22). На їхню життєдіяльність впливають такі фактори, як освітленість, клімат, сезонні зміни погоди, наявність джерел доступної води тощо.

Сарна

Синиця

Липа

Мал. 6.2. Мешканці наземно-повітряного середовища

Шляхи адаптації до умов існування в наземно-повітряному середовищі є найбільш різноманітними. Літаючі організми виробляють вигідну аеродинамічну форму тіла. Бігаючі або стрибаючі форми мають добре розвинені кінцівки. Ті, хто не можуть активно рухатися, виробляють пасивні форми захисту, накопичуючи отруйні речовини, тощо. Важливими є також поведінкові адаптації, які, наприклад, стають причиною міграцій тварин і допомагають їм уникати несприятливих умов існування в конкретній місцевості.

Адаптацію рослин до наземно-повітряного середовища добре видно на прикладі дерев, таких як дуб або липа. Ці дерева мають морфологічні адаптації. Тіло цих рослин поділене на органи — корінь і пагін, які виконують різні функції. Корінь забезпечує мінеральне живлення, а пагін — фотосинтез. В організмі цих дерев багато механічних тканин, що дозволяють ефективно протидіяти силі тяжіння та захищають від механічних пошкоджень. Крім того, вони мають і фізіолого-біохімічні адаптації. Так, скидання листя восени забезпечує видалення продуктів обміну і захист від сніголамів через накопичення снігу в кронах.

Ґрунтове середовище існування

Ґрунтове середовище існування є дуже специфічним. Воно менш мінливе, ніж наземно-повітряне. Але це середовище є найщільнішим серед усіх інших. Організми, які в ньому живуть, повинні або рити ходи, як кріт чи вовчок, або протискатися між частками ґрунту, як дощовий черв’як (мал. 6.3).

Кріт

Вовчок

Дощовий черв’як

Мал. 6.3. Мешканці ґрунтового середовища

На життєдіяльність мешканців ґрунтів впливають такі фактори, як склад ґрунту, його щільність, зволоженість, наявність жорстких прошарків, рівень ґрунтових вод тощо.

Організми адаптуються до цього середовища завдяки виникненню спеціальних органів для риття ходів, зміні форми тіла й утворенню спеціальних зовнішніх покривів тощо. У них суттєво змінюється роль різних органів чуттів. Зір утрачає значення. А от слух і дотикова чутливість виходять на перший план.

Добре пристосованими до життя у ґрунті організмами є гриби та грибоподібні організми. Їхнє тіло представлено міцелієм і є дуже розгалуженою структурою, яка складається з великої кількості тоненьких ниток — гіф. Така структура забезпечує найкраще співвідношення поверхня/об’єм і дозволяє цим організмам ефективно добувати з ґрунту потрібні їм поживні речовини.

Схожу адаптацію мають рослини. Їхні корені вкриті великою кількістю кореневих волосків, що дає змогу легко видобувати з ґрунту потрібну кількість вологи і мінеральних речовин.

Кріт і сліпак живуть під землею і риють довгі підземні ходи. Форма тіла в них схожа. А от спосіб рихлення ґрунту для риття ходів у цих тварин різний. Кріт використовує для цього свої передні лапи, а сліпак — різці.

Унікальним середовищем існування є мангрові ліси. Вони розташовані на межі суходолу й океану і затоплюються солоною водою під час припливів. Тому деревам у цих лісах довелося виробити унікальні адаптації. Різні види використовують різні способи пристосування, але всі вони здатні витримувати тимчасове затоплення, високу солоність середовища і дефіцит кисню в ґрунті.

Отже, тепер ви знаєте

1. Про що свідчить принцип єдності організму і середовища існування? 2. У яких середовищах живуть живі організми? 3. Які організми мешкають у водному середовищі? 4. Які фактори діють на організми в наземному середовищі існування? 5*. Які морфологічні ознаки вказують на пристосування крота до життя у ґрунті?

Запитання та завдання

6. Порівняйте адаптацію хребетних і членистоногих до водного середовища існування. 7*. На прикладі однієї з груп організмів покажіть, як відбувається пристосування до літаючого способу життя в наземно-повітряному середовищі.