8. Почва как среда жизни. Роль растений и животных в почвообразовании

Определения и обозначения

Почва — верхний рыхлый плодородный слой земной коры, сформированный при взаимодействии неживой природы и живых организмов. В отличие от простой горной породы, в почве есть не только минеральные частицы, но и вода, воздух, органические вещества и живые существа. Это определение помогает увидеть, что почва — сложная природная среда.

Почвообразование — длительный процесс формирования почвы и изменения её свойств под влиянием климата, горных пород, растений, животных и микроорганизмов. Например, вода и ветер изменяют породу, а организмы добавляют в почву органические вещества. Понятие нужно, чтобы объяснить, почему почва возникает постепенно и зависит от многих условий.

Перегной (гумус) — органическое вещество почвы, образующееся из остатков и продуктов жизнедеятельности организмов. Он возникает не сразу: остатки постепенно разлагаются и преобразуются. Перегной важен, потому что участвует в питании растений и помогает поддерживать плодородие.

Плодородие почвы — способность почвы обеспечивать растения водой, минеральными веществами, воздухом и условиями для роста. Чем лучше почва снабжает корни всем необходимым, тем успешнее развиваются растения. Это понятие помогает оценить, насколько почва подходит для жизни растений.

Как это устроено

В почве есть минеральные частицы, вода, воздух, перегной и живые организмы. Минеральная часть образуется при разрушении горных пород, а вода и воздух заполняют промежутки между частицами. Перегной появляется благодаря разложению остатков живых существ, а сами организмы живут в почве и изменяют её. Поэтому почва одновременно содержит неживые компоненты и населена живыми организмами.

Почва становится средой жизни, потому что в ней можно найти воду, воздух, пищу и укрытия. Корни растений и органические остатки служат пищей некоторым животным, а ходы и промежутки между частицами помогают укрываться. Свет в глубине почти не проникает, поэтому многие почвенные организмы приспособлены жить без него. Температура и влажность меняются с глубиной: поверхность обычно сильнее нагревается и высыхает, чем нижние слои.

Корни растений участвуют в разрушении горных пород: разрастаясь в трещинах, они постепенно расширяют их. Корни также удерживают частицы почвы, поэтому дождь и ветер уносят их не так легко. Когда растение отмирает, его части могут стать материалом для образования перегноя. Так растения и помогают почве формироваться, и защищают уже образовавшийся слой.

Почвенные животные измельчают растительные остатки, благодаря чему их легче разлагают другие организмы. Дождевые черви и другие обитатели прокладывают ходы, рыхлят и перемешивают землю. По ходам в почву проникают воздух и вода, необходимые корням и живым организмам. Перемешивая остатки с минеральными частицами, животные содействуют образованию перегноя.

Почва формируется медленно, потому что разрушение горных пород и превращение остатков организмов происходят постепенно. Если растительный покров исчезает, корни перестают удерживать землю, а новых органических остатков становится меньше. При уменьшении числа почвенных организмов ослабевают рыхление и переработка остатков. Поэтому сохранение растений и почвенных животных помогает поддерживать плодородие и защищает почву от разрушения.

Компоненты почвы и их значение

Пользуйся таблицей, чтобы увидеть, что у каждого компонента есть свой источник и значение. Сравнивая строки, можно заметить: растениям и животным часто нужны одни и те же условия, например вода и воздух. Все компоненты связаны между собой и вместе образуют почвенную среду.

Разбор задач

Задача 1. Рассмотрите образец почвы и назовите вещества, которые можно обнаружить с помощью наблюдения и простых опытов: минеральные частицы, воду, воздух и органические остатки. Нужно связать наблюдаемые признаки с составом, а не просто перечислить увиденное. Сравните результаты нескольких наблюдений, потому что один признак не показывает состав всей почвы.

1. Рассмотрите сухой образец: в нём можно заметить отдельные крупинки минеральных частиц и растительные остатки. Если насыпать немного почвы в воду, пузырьки поднимаются вверх, показывая, что в промежутках был воздух. При этом вода может стать мутной из-за частиц почвы.
2. Осторожно нагрейте небольшое количество почвы под наблюдением взрослого. Капли влаги на холодной поверхности над образцом указывают на присутствие воды. Не проводите опыт с нагреванием самостоятельно.
3. Сопоставьте признаки и назовите компоненты, которые они показывают. По наблюдениям обнаруживаются минеральные частицы, вода, воздух и органические остатки.

Ответ: образец почвы содержит минеральные частицы, воду, воздух и органические остатки. Это подтверждает, что почва представляет собой смесь разных компонентов.

Задача 2. Участок с большим количеством дождевых червей обычно имеет более рыхлую почву, которая лучше пропускает воду. Объясните, почему так происходит. Важно проследить не только за самими червями, но и за изменениями, которые они оставляют в почве.

1. Черви передвигаются в земле и прокладывают ходы. Эти ходы создают свободные промежутки, по которым вода легче проходит вглубь.
2. Во время движения черви рыхлят и перемешивают почву. Они также измельчают и перерабатывают органические остатки, способствуя образованию перегноя.
3. Свяжите действия животных с результатом: рыхлая, перемешанная почва лучше пропускает воду и содержит органические вещества. Поэтому присутствие дождевых червей часто связано с более благоприятными условиями для растений.

Ответ: дождевые черви прокладывают ходы, рыхлят и перемешивают почву, а также участвуют в переработке остатков. Благодаря этому вода легче проникает в почву, а её состав обогащается органическими веществами.

Задача 3. Сравните два склона: на одном растёт трава, а другой лишён растительности. Предскажите, где почва будет разрушаться быстрее и объясните почему. Для ответа учитывайте действие корней и то, что происходит с органическими остатками.

1. На склоне с травой корни переплетаются с частицами почвы и удерживают их. Надземные части растений смягчают воздействие дождя, а отмершие части со временем могут участвовать в образовании перегноя.
2. На склоне без растений нет корней, которые закрепляли бы почву. Дождь и ветер легче уносят её частицы, а поступление новых растительных остатков уменьшается.
3. Сравните условия на обоих склонах и сделайте прогноз. Быстрее разрушаться будет почва на склоне без растительности, особенно если вода стекает по нему.

Ответ: почва быстрее разрушается на лишённом растений склоне. Без корней и растительного покрова её частицы слабее защищены от смыва и выдувания.

Типичные ошибки

Ошибка — считать почву только измельчённой горной породой. Так думают, потому что минеральные крупинки хорошо заметны, а вода, воздух и живые организмы могут быть невидны. Проверь себя: перечисли не только минеральную часть, но также воду, воздух, перегной и организмы.

Ошибка — называть перегноем любые остатки растений и животных. Остатки ещё должны разлагаться и превращаться, поэтому свежий лист не равен готовому перегною. Проверь себя вопросом: перед тобой исходный остаток или органическое вещество, возникшее после его превращений?

Ошибка — утверждать, что животные лишь потребляют пищу и не влияют на почву. Такое мнение возникает, если замечать только питание животных и не учитывать их перемещения. Проверь себя: вспомни о ходах, рыхлении, перемешивании и переработке органических остатков.

Ошибка — считать, что плодородие сохраняется само собой. Его поддерживают вода, воздух, перегной, растения и почвенные организмы, а условия могут меняться под влиянием человека. Проверь себя: назови, что необходимо растениям и какие организмы помогают изменять почву; если чего-то не хватает, плодородие может снизиться.

Связь с другими темами

Чтобы понять почвообразование, нужно различать живую и неживую природу, знать строение растений и жизнедеятельность животных. Помогает и представление о круговороте веществ: остатки организмов возвращаются в среду и постепенно преобразуются. В географии почвы связывают с климатом, горными породами, рельефом и растительностью, потому что эти условия влияют на их образование. Эти знания пригодятся при изучении экосистем, цепей питания и охраны почв, а также при уходе за растениями.

Что запомнить

• Почва — верхний рыхлый плодородный слой земной коры.
• Почва состоит из минеральных частиц, воды, воздуха, перегноя и живых организмов.
• Почвенная среда обеспечивает организмы водой, пищей, воздухом и укрытиями.
• Корни растений разрушают горные породы, удерживают почву и участвуют в накоплении перегноя.
• Животные рыхлят, перемешивают и обогащают почву органическими веществами.
• Почва формируется очень медленно, поэтому нуждается в охране.
• Плодородие зависит от содержания перегноя, воды, воздуха и деятельности организмов.