Le sol est une couche superficielle relativement mince et meuble qui est en contact et en interaction constants avec l’atmosphère et l’hydrosphère. Le sol, ou pédosphère, représente l’enveloppe globale des terres. Le plus propriété importante le sol, ce qui le distingue du sol, est la fertilité, c'est-à-dire la capacité d'assurer en grande partie la croissance et le développement des plantes, ainsi que leur production de matière organique primaire nécessaire à l'existence de toute biocénose. Le sol, contrairement à la lithosphère, n’est pas seulement un ensemble de minéraux et rochers, mais il s'agit d'un système triphasique complexe dans lequel les particules minérales solides sont entourées d'eau et d'air. Il contient de nombreuses cavités et capillaires remplis de solutions de sol, et donc une grande variété de conditions pour la vie des organismes y sont créées. Le sol contient la principale réserve de matière organique. nutriments, ce qui contribue également à la propagation de la vie. Quantité habitants du solénorme. Sur 1 m2 de sol riche en matière organique, dans une couche de 25 cm de profondeur, peuvent vivre jusqu'à 100 milliards d'individus de protozoaires et de bactéries, des millions de minuscules rotifères et nématodes, des milliers de petits arthropodes, des centaines de vers de terre et des champignons. De plus, de nombreuses espèces de petits mammifères vivent dans le sol. Dans les couches superficielles éclairées de chaque gramme de sol, vivent des centaines de milliers de petites plantes photosynthétiques - des algues, notamment vertes, bleu-vert, des diatomées, etc. Ainsi, les organismes vivants sont un composant aussi caractéristique du sol que ses composants minéraux. C'est pourquoi le géochimiste russe le plus célèbre V.I. Vernadski, fondateur notion moderne sur la biosphère terrestre, dans les années 20. XXe siècle, il a justifié l'attribution du sol à un domaine spécial bioinerte corps naturel, soulignant ainsi la richesse de sa vie. Le sol est apparu à un certain stade de l'évolution de la biosphère terrestre et en est le produit. Activité organismes du sol vise principalement la décomposition des matières organiques mortes grossières. En raison de processus physiques et chimiques complexes se produisant au cours participation directe habitants du sol, il se forme des composés organominéraux déjà disponibles pour une absorption directe par les racines des plantes et nécessaires à la synthèse de la matière organique, à la formation d'une nouvelle vie. Le rôle du sol est donc extrêmement important.

Les fluctuations de température dans le sol sont considérablement atténuées par rapport à la couche d'air superficielle. Cependant, à sa surface, la variabilité de la température peut s'exprimer encore plus fortement que dans la couche d'air superficielle, puisque l'air est chauffé et refroidi précisément à partir de la surface du sol. Cependant, avec chaque centimètre de profondeur, les changements de température quotidiens et saisonniers deviennent moins prononcés et ne sont généralement pas enregistrés à une profondeur supérieure à 1 m.

La présence d'eaux souterraines et la pénétration de l'eau pendant les précipitations, dans le contexte d'une capacité hydrique importante caractéristique de la plupart des types de sol, contribuent à maintenir un régime hydrique stable. L'humidité du sol est présente dans divers états: il peut adhérer fermement à la surface des particules minérales (hygroscopiques et film), occuper de petits pores et se déplacer lentement à travers eux dans diverses directions(capillaire), remplissent des cavités plus grandes et s'infiltrent sous l'influence de la gravité (gravitationnelle), et sont également contenus dans le sol sous forme de vapeur. La teneur en humidité du sol dépend de sa structure et de la période de l'année. Si la teneur en humidité gravitationnelle est élevée, le régime du sol ressemble alors à celui d’un réservoir stagnant peu profond. Dans un sol sec, seule l’humidité capillaire est présente et les conditions sont similaires à celles trouvées en surface. Cependant, même dans les sols les plus secs, l'air présente toujours une humidité plus élevée qu'en surface, ce qui a un effet positif sur la vie des organismes du sol.

La composition de l’air du sol est sujette à variabilité. À mesure que la profondeur augmente, la teneur en oxygène diminue et la concentration augmente dioxyde de carbone, c'est-à-dire On observe une tendance similaire à celle des réservoirs, en raison de la similitude des processus qui déterminent les concentrations de ces gaz dans chaque environnement. En raison des processus de décomposition se produisant dans le sol matière organique, les couches profondes du sol peuvent contenir de fortes concentrations de gaz toxiques tels que le sulfure d'hydrogène, l'ammoniac et le méthane. Lorsque le sol est gorgé d'eau, lorsque tous ses capillaires et cavités sont remplis d'eau, ce qui, par exemple, se produit souvent dans la toundra à la fin du printemps, des conditions de manque d'oxygène peuvent survenir et la décomposition de la matière organique est suspendue.

L'hétérogénéité des propriétés du sol conduit au fait que pour les organismes différentes tailles elle peut agir comme environnements différents habitat. Pour les très petits animaux du sol, regroupés en un groupe écologique microfaune(protozoaires, rotifères, nématodes, etc.) le sol est un système de micro-réservoirs, puisqu'ils vivent principalement dans des capillaires remplis d'une solution aqueuse. La taille de ces organismes ne varie que de 2 à 50 microns. Les organismes respiratoires plus grands forment un groupe mésofaune. Il comprend principalement des arthropodes (divers acariens, mille-pattes, insectes primaires sans ailes - collemboles, insectes à deux queues, etc.). Pour eux, le sol est un ensemble de petites grottes. Ils n'ont pas d'organes spéciaux qui leur permettent de creuser indépendamment des trous dans le sol et de ramper à la surface des cavités du sol à l'aide de leurs membres ou en se tortillant comme un ver. Les représentants de la mésofaune survivent aux périodes d'inondation des cavités du sol avec de l'eau, par exemple lors de précipitations prolongées, dans des bulles d'air qui s'attardent autour du corps des animaux grâce à leur tégument non mouillable, équipé de cils et d'écailles. Dans ce cas, une bulle d'air représente une sorte de « branchie physique » pour un petit animal, car la respiration s'effectue grâce à l'oxygène entrant dans l'espace aérien depuis environnement pendant le processus de diffusion. Les animaux inclus dans le groupe mésofaune ont des tailles allant du dixième à 2 à 3 mm. Les animaux du sol dont la taille corporelle varie de 2 à 20 mm sont appelés représentants du groupe écologique. macrofaune. Ce sont tout d'abord les larves d'insectes et vers de terre. Pour eux, le sol est déjà un milieu dense capable d’apporter une résistance mécanique importante lors du déplacement. Ils se déplacent dans le sol en élargissant les trous existants, en écartant les particules du sol ou en créant de nouveaux passages. Les échanges gazeux de la plupart des représentants de ce groupe se produisent à l'aide d'organes respiratoires spécialisés et sont également complétés par des échanges gazeux à travers le tégument du corps. Les animaux fouisseurs actifs sont capables de quitter les couches de sol dans lesquelles des conditions de vie défavorables leur sont créées. En hiver et au sec périodes estivales ils sont concentrés dans les couches plus profondes du sol, où les températures en hiver et l’humidité en été sont plus élevées qu’en surface. Au groupe environnemental mégafaune appartiennent à des animaux principalement parmi les mammifères. Certains d'entre eux exercent toutes leurs activités dans le sol. cycle de vie(taupes d'Eurasie, taupes dorées d'Afrique, taupes marsupiales d'Australie, etc.). Ils sont capables de réaliser des systèmes entiers de passages et de terriers dans le sol. Apparence Et structure anatomique ces animaux reflètent leurs adaptations à un mode de vie souterrain. Ils ont des yeux sous-développés, un corps compact avec un cou court, une fourrure courte et épaisse et des membres solides adaptés pour creuser. La mégafaune du sol comprend également de grands vers polychètes - des oligochètes, en particulier des représentants de la famille Mégascolecidae vivre en zone tropicale Hémisphère Sud. Le plus gros d'entre eux est le ver australien Mégascolides australis peut atteindre une longueur de 3 m.

En plus des habitants permanents du sol, parmi les grands animaux, on distingue ceux

qui se nourrissent en surface, mais se reproduisent, hivernent, se reposent et échappent aux ennemis dans les terriers du sol. Ce sont des marmottes, des gaufres, des gerboises, des lapins, des blaireaux, etc.

Les propriétés du sol et du relief ont une influence significative et parfois décisive sur les conditions de vie des organismes terrestres, principalement des végétaux. Propriétés surface de la terre, fournissant impact environnemental sur ses habitants, sont attribués à groupe spécial édaphique facteurs environnementaux (du grec « edaphos » - fondation, sol). Le système racinaire des plantes terrestres est concentré dans le sol. Le type de système racinaire dépend du régime hydrothermal, de l'aération, de la composition mécanique et de la structure du sol. Par exemple, le bouleau et le mélèze, qui poussent dans les zones de pergélisol, ont des systèmes racinaires proches de la surface qui s'étendent principalement en largeur. Dans les mêmes zones où pergélisol non, les systèmes racinaires de ces mêmes plantes pénètrent beaucoup plus profondément dans le sol. Les racines de nombreuses plantes des steppes peuvent atteindre l'eau à plus de 3 m de profondeur, mais elles possèdent également un système racinaire superficiel bien développé, dont la fonction est d'extraire les matières organiques et minéraux. Dans des conditions de sol gorgé d'eau avec une faible teneur en oxygène, par exemple dans le bassin du plus grand fleuve du monde en termes de teneur en eau - l'Amazonie - se forment des communautés de plantes dites de mangrove, qui se sont développées en surface. racines respiratoires - pneumatophores.

Plusieurs groupes écologiques de plantes seront identifiés en fonction de leur relation avec certaines propriétés sol.

En ce qui concerne l'acidité du sol, il existe acidophile espèce adaptée à la culture sur des sols acides avec un pH inférieur à 6,5 unités. Ceux-ci incluent les plantes des habitats marécageux humides. Neutrophilique les espèces gravitent vers des sols qui ont une réaction proche de la neutralité avec un pH de 6,5 à 7,0 unités. C'est la majorité plantes cultivées modéré zone climatique. Basiphyllum les plantes poussent dans des sols avec réaction alcaline avec un pH supérieur à 7,0 unités. Par exemple, l'anémone des forêts et le mordovik appartiennent à ce groupe). Indifférent les plantes sont capables de pousser dans des sols avec différentes significations pH (muguet, fétuque ovine, etc.).

En fonction des besoins en nutriments organiques et minéraux du sol, il existe oligotrophe les plantes qui nécessitent une petite quantité de nutriments pour exister normalement (par exemple, le pin sylvestre, qui pousse sur des sols sableux pauvres), eutrophique les plantes qui ont besoin de sols beaucoup plus riches (chêne, hêtre, groseille commune, etc.) et mésotrophe, nécessitant une quantité modérée de composés organo-minéraux (épicéa commun).

De plus, les plantes poussant sur des sols à forte minéralisation sont incluses dans le groupe écologique. halophytes(plantes semi-désertiques – saline, kokpek, etc.). Espèces sélectionnées les plantes sont adaptées à une croissance préférentielle sur les sols rocheux - elles sont classées dans un groupe écologique pétrophytes, et les habitants des sables mouvants appartiennent au groupe psammophytes.

Caractéristiques physiques le sol en tant qu'habitat conduit au fait que, malgré une hétérogénéité importante conditions environnementales, ils sont plus stables que ceux caractéristiques de l’environnement sol-air. Significatif

Le gradient de température, d'humidité et de teneur en gaz, qui se manifeste avec l'augmentation de la profondeur du sol, permet aux petits animaux de trouver des conditions de vie adaptées grâce à de petits mouvements.

Selon un certain nombre de caractéristiques écologiques, le sol est un intermédiaire intermédiaire entre aquatique et terrestre. Le sol est similaire au milieu aquatique de par la nature de sa variabilité régime de température, faible teneur en oxygène dans l'air du sol, sa saturation en vapeur d'eau, la présence de sels et de substances organiques dans les solutions du sol, souvent en concentrations élevées, la capacité de se déplacer

en trois dimensions. Le sol est rapproché de l'air ambiant par la présence d'air du sol, faible teneur en humidité en cas de fortes pluies. rayonnement solaire et des fluctuations de température importantes dans la couche superficielle.

Caractère intermédiaire propriétés environnementales le sol comme habitat, suggère que le sol avait signification particulière en évolution monde organique. Pour de nombreux groupes, en particulier pour les arthropodes, le sol était probablement l'environnement à travers lequel des adaptations intermédiaires permettaient de passer à un mode de vie typiquement terrestre et de développer ensuite des adaptations efficaces à des modes de vie encore plus complexes. conditions naturelles des sushis.

Littérature:

Principal – T.1 – p. 299-316 ; - Avec. 121-131 ; Supplémentaire.

Questions d'auto-test :

1. Quelle est la principale différence entre le sol et la roche minérale ?

2. Pourquoi le sol est-il appelé corps bioinerte ?

3. Quel est le rôle des organismes du sol dans le maintien de la fertilité du sol ?

4. Quels facteurs environnementaux sont classés comme édaphiques ?

5. Lequel groupes environnementaux Connaissez-vous les animaux du sol ?

6. Quels groupes écologiques de plantes existent en fonction de leur relation

à certaines propriétés du sol ?

7. Quelles propriétés du sol le rendent semblable au sol-air et milieux aquatiques habitat?

Fin des travaux -

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ÉCOLOGIE GÉNÉRALE

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Introduction

Sur notre planète, on peut distinguer plusieurs grands milieux de vie, qui diffèrent grandement en termes de conditions de vie : eau, sol-air, sol. Les habitats sont également les organismes eux-mêmes, dans lesquels vivent d'autres organismes.

Le premier milieu de vie était l’eau. C'est là que la vie est née. Comme développement historique De nombreux organismes ont commencé à peupler l’environnement terre-air. En conséquence, il y avait plantes terrestres et les animaux qui ont évolué, s'adaptant à de nouvelles conditions d'existence.

Dans le processus d'activité vitale des organismes et l'action de facteurs nature inanimée(température, eau, vent, etc.) sur terre, les couches superficielles de la lithosphère se sont progressivement transformées en sol, en une sorte, selon les mots de V.I. Vernadsky, de « corps bio-inerte de la planète », surgissant comme un résultat activités conjointes les organismes vivants et les facteurs environnementaux.

Les organismes aquatiques et terrestres ont commencé à peupler le sol, créant un complexe spécifique de ses habitants.

> Le sol comme milieu de vie

Le sol est fertile et constitue le substrat ou l’habitat le plus favorable pour la grande majorité des êtres vivants – micro-organismes, animaux et plantes. Il est également significatif qu'en termes de biomasse, le sol (la terre terrestre) soit près de 700 fois plus grand que l'océan, bien que la terre représente moins d'un tiers de la surface de la Terre. Le sol est la couche superficielle du sol, constituée d'un mélange de substances minérales obtenues par la décomposition des roches et de substances organiques résultant de la décomposition de restes végétaux et animaux par des micro-organismes. Dans les couches superficielles du sol vivent divers organismes destructeurs des restes d'organismes morts (champignons, bactéries, vers, petits arthropodes, etc.). Activités actives Ces organismes contribuent à la formation d’une couche de sol fertile propice à l’existence de nombreux êtres vivants. Le sol peut être considéré comme un environnement de transition entre environnement sol-air et aquatique, pour l'existence des organismes vivants. Le sol est système complexe, comprenant la phase solide (particules minérales), la phase liquide (humidité du sol) et la phase gazeuse. La relation entre ces trois phases détermine les caractéristiques du sol en tant que milieu de vie.

> Caractéristiques du sol comme habitat

Le sol est une fine couche superficielle meuble en contact avec l’air. Malgré son épaisseur insignifiante, cette coquille de la Terre joue rôle vital dans la propagation de la vie. Le sol n'est pas seulement solide, comme la plupart des roches de la lithosphère, mais un système complexe triphasé dans lequel les particules solides sont entourées d'air et d'eau. Il est imprégné de cavités remplies d'un mélange de gaz et solutions aqueuses, et crée donc des conditions extrêmement diverses favorables à la vie de nombreux micro et macroorganismes.

Les fluctuations de température du sol sont atténuées par rapport à la couche d'air souterraine, et la présence d'eaux souterraines et la pénétration des précipitations créent des réserves d'humidité et assurent un régime d'humidité intermédiaire entre l'eau et environnement terrestre. Le sol concentre des réserves de substances organiques et minérales fournies par la végétation mourante et les cadavres d'animaux. Tout cela détermine la plus grande saturation du sol en vie. L’hétérogénéité des conditions du sol est plus prononcée dans le sens vertical.

Avec la profondeur, un certain nombre des plus importants facteurs environnementaux affectant la vie des habitants du sol. Cela concerne tout d’abord la structure du sol. Il distingue trois horizons principaux, différant par leurs caractéristiques morphologiques et propriétés chimiques: 1) l'horizon A supérieur d'accumulation d'humus, dans lequel la matière organique s'accumule et se transforme et dont une partie des composés est entraînée par les eaux de lavage ; 2) l'horizon de lavage, ou illuvial B, où les substances emportées par le haut se déposent et se transforment, et 3) la roche mère, ou horizon C, dont la matière est transformée en sol.

L'humidité du sol est présente dans divers états : 1) liée (hygroscopique et film) fermement retenue par la surface des particules du sol ; 2) le capillaire occupe de petits pores et peut se déplacer le long d'eux dans différentes directions ; 3) la gravitation remplit des vides plus grands et s'infiltre lentement sous l'influence de la gravité ; 4) les vapeurs sont contenues dans l'air du sol.

Fluctuations de la température de coupe uniquement à la surface du sol. Ici, ils peuvent être encore plus forts que dans la couche d’air superficielle. Cependant, à mesure que chaque centimètre de profondeur s'enfonce, les changements de température quotidiens et saisonniers deviennent de moins en moins nombreux et à une profondeur de 1 à 1,5 m, ils ne sont pratiquement plus traçables.

La composition chimique du sol reflète la composition élémentaire de toutes les géosphères qui participent à la formation du sol. Par conséquent, la composition de tout sol comprend les éléments communs ou présents à la fois dans la lithosphère et dans l'hydrosphère, l'atmosphère et la biosphère.

Les sols contiennent presque tous les éléments tableau périodique Mendeleïev. Cependant, la grande majorité d’entre eux se trouvent dans les sols en très petites quantités, si bien qu’en pratique nous n’avons affaire qu’à 15 éléments. Il s'agit tout d'abord des quatre éléments organogènes, à savoir C, N, O et H, comme ceux inclus dans les substances organiques, puis des non-métaux S, P, Si et C1, et des métaux Na, K, Ca, Mg, AI, Fe et Mn.

Les 15 éléments répertoriés constituent la base composition chimique La lithosphère dans son ensemble, en même temps, est incluse dans la partie cendre des résidus végétaux et animaux, qui, à leur tour, sont formés par des éléments dispersés dans la masse du sol. La teneur quantitative de ces éléments dans le sol est différente : il faut placer O et Si en premier, A1 et Fe en deuxième, Ca et Mg en troisième, puis K et tout le reste.

Propriétés spécifiques : construction dense ( partie difficile ou squelette). Facteurs limitants : manque de chaleur, ainsi que manque ou excès d'humidité.

La Terre est la seule planète qui possède un sol (édasphère, pédosphère) - une coquille supérieure spéciale de terre. Cette coquille s'est formée à une époque historiquement prévisible - elle correspond au même âge que la vie terrestre sur la planète. Pour la première fois, M.V. a répondu à la question sur l'origine du sol. Lomonossov (« Sur les couches de la Terre ») : « …le sol est né de la décomposition des corps animaux et végétaux… au fil du temps… ». Et vous, le grand scientifique russe. Toi. Dokuchaev (1899 : 16) fut le premier à appeler le sol un corps naturel indépendant et à prouver que le sol est « ... le même corps historique naturel indépendant que n'importe quelle plante, n'importe quel animal, n'importe quel minéral... c'est le résultat, une fonction. de l'activité totale et mutuelle du climat d'une zone donnée, de ses organismes végétaux et animaux, de la topographie et de l'âge du pays..., enfin, du sous-sol, c'est-à-dire des roches mères du sol... Tous ces agents formant le sol, en substance , sont de taille tout à fait équivalente et participent à parts égales à la formation du sol normal... »

Et le pédologue moderne et bien connu N.A. Kaczynski (« Le sol, ses propriétés et sa vie », 1975) donne la définition suivante du sol : « Le sol doit être compris comme toutes les couches superficielles de roches, transformées et modifiées par l'influence conjointe du climat (lumière, chaleur, air, eau) , organismes végétaux et animaux » .

Les principaux éléments structurels du sol sont : la base minérale, la matière organique, l'air et l'eau.

Base minérale (squelette)(50 à 60 % de tout le sol) est une substance inorganique formée à la suite de l'altération de la roche de montagne sous-jacente (mère, formant le sol). La taille des particules squelettiques va des rochers et des pierres aux minuscules grains de sable et aux particules de boue. Les propriétés physicochimiques des sols sont déterminées principalement par la composition des roches formant le sol.

La perméabilité et la porosité du sol, qui assurent la circulation de l'eau et de l'air, dépendent de la proportion d'argile et de sable dans le sol et de la taille des fragments. Dans les climats tempérés, l'idéal est que le sol soit composé à parts égales d'argile et de sable, c'est-à-dire représente le terreau. Dans ce cas, les sols ne risquent ni d’être engorgés ni de se dessécher. Les deux sont également destructeurs pour les plantes et les animaux.

matière organique– jusqu'à 10 % du sol, est formé de biomasse morte (masse végétale - litière de feuilles, branches et racines, troncs morts, chiffons d'herbe, organismes d'animaux morts), broyée et transformée en humus du sol par des micro-organismes et certains groupes de animaux et plantes. Les éléments plus simples formés à la suite de la décomposition de la matière organique sont à nouveau absorbés par les plantes et participent au cycle biologique.

Air(15-25%) dans le sol est contenu dans des cavités - pores, entre les particules organiques et minérales. En l'absence (sols argileux lourds) ou en remplissage des pores par l'eau (lors d'inondations, dégel du pergélisol), l'aération du sol se détériore et des conditions anaérobies se développent. Dans de telles conditions, les processus physiologiques des organismes consommateurs d'oxygène - les aérobies - sont inhibés et la décomposition de la matière organique est lente. En s'accumulant progressivement, ils forment de la tourbe. Les grandes réserves de tourbe sont typiques des marécages, des forêts marécageuses et des communautés de la toundra. L'accumulation de tourbe est particulièrement prononcée dans les régions du nord, où le froid et l'engorgement des sols sont interdépendants et se complètent.

Eau(25-30%) dans le sol est représenté par 4 types : gravitationnel, hygroscopique (lié), capillaire et vapeur.

gravitationnel– l'eau mobile, occupant de larges espaces entre les particules du sol, s'infiltre sous son propre poids jusqu'au niveau de la nappe phréatique. Facilement absorbé par les plantes.

Hygroscopique ou apparenté– s’adsorbe autour des particules colloïdales (argile, quartz) du sol et est retenu sous forme d’un film mince grâce aux liaisons hydrogène. Il en est libéré à des températures élevées (102-105°C). Il est inaccessible aux plantes et ne s'évapore pas. Dans les sols argileux, il y a jusqu'à 15 % de cette eau, dans les sols sableux – 5 %.

Capillaire– retenu par la force autour des particules de sol tension superficielle. À travers des pores et des canaux étroits - capillaires, il s'élève du niveau de la nappe phréatique ou s'écarte des cavités contenant de l'eau gravitationnelle. Il est mieux retenu par les sols argileux et s'évapore facilement. Les plantes l'absorbent facilement.

Vaporeux– occupe tous les pores sans eau. Il s'évapore d'abord.

Il y a un échange constant entre les sols de surface et les eaux souterraines, qui constituent un maillon du cycle général de l'eau dans la nature, changeant de vitesse et de direction en fonction de la saison et des conditions météorologiques.

Structure du profil du sol

La structure des sols est hétérogène tant horizontalement que verticalement. L'hétérogénéité horizontale des sols reflète l'hétérogénéité de la répartition des roches formant le sol, la position dans le relief, les caractéristiques climatiques et est cohérente avec la répartition du couvert végétal sur le territoire. Chacune de ces hétérogénéités (type de sol) est caractérisée par sa propre hétérogénéité verticale, ou profil de sol, formée à la suite de la migration verticale de l'eau, des substances organiques et minérales. Ce profil est un ensemble de couches, ou horizons. Tous les processus de formation du sol se produisent dans le profil avec une prise en compte obligatoire de sa division en horizons.

Quel que soit le type de sol, on distingue dans son profil trois horizons principaux, différant par leurs propriétés morphologiques et chimiques entre eux et entre horizons similaires dans d'autres sols :

1. Horizon accumulé d’humus A. La matière organique s'y accumule et s'y transforme. Après transformation, certains éléments de cet horizon sont transportés avec de l'eau vers ceux sous-jacents.

Cet horizon est le plus complexe et le plus important de tout le profil pédologique en termes de son rôle biologique. Il s'agit de litière forestière - A0, formée de litière au sol (matière organique morte faiblement décomposée à la surface du sol). Sur la base de la composition et de l'épaisseur de la litière, on peut juger des fonctions écologiques de la communauté végétale, de son origine et de son stade de développement. Sous la litière se trouve un horizon d'humus de couleur foncée - A1, formé de débris, à des degrés divers décomposition par les restes de masse végétale et de masse animale. Les vertébrés (phytophages, saprophages, coprophages, prédateurs, nécrophages) participent à la destruction des restes. Au fur et à mesure qu'elles sont broyées, les particules organiques pénètrent dans l'horizon inférieur suivant - l'éluvial (A2). La décomposition chimique de l'humus en éléments simples s'y produit.

2. Horizon illuvial ou inwash B. Dans celui-ci, les composés extraits de l'horizon A se déposent et sont transformés en solutions du sol. Il s'agit d'acides humiques et de leurs sels, qui réagissent avec la croûte d'altération et sont absorbés par les racines des plantes.

3. Roche mère (sous-jacente) (croûte d'altération) ou horizon C. De cet horizon - également après transformation - les substances minérales passent dans le sol.

Groupes écologiques d'organismes du sol

Selon le degré de connexion avec l'environnement de l'édaphone, on distingue trois groupes :

Géobiontes– les habitants permanents du sol (vers de terre (Lymbricidae), de nombreux insectes primaires aptères (Apterigota)), parmi les mammifères : taupes, rats-taupes.

Géophiles– les animaux dont une partie du cycle de développement se déroule dans un autre environnement, et une partie dans le sol. Il s'agit de la majorité des insectes volants (criquets, coléoptères, moustiques à longues pattes, courtilières, de nombreux papillons). Certains passent par la phase larvaire dans le sol, tandis que d’autres passent par la phase nymphale.

Géoxènes- des animaux qui visitent parfois le sol comme abri ou refuge. Il s'agit notamment de tous les mammifères vivant dans des terriers, de nombreux insectes (blattes (Blattodea), hémiptères (Hemiptera), certains types de coléoptères).

Groupe spécial - psammophytes et psammophiles(coléoptères du marbre, fourmilions) ; adapté aux sables mouvants des déserts. Adaptations à la vie en milieu mobile et sec des plantes (saxaul, acacia des sables, fétuque sableuse...) : racines adventives, bourgeons dormants sur les racines. Les premiers commencent à croître lorsqu’ils sont recouverts de sable, les seconds lorsque le sable est emporté par le vent. Ils sont sauvés de la dérive du sable grâce à une croissance rapide et à la réduction des feuilles. Les fruits se caractérisent par leur volatilité et leur élasticité. Des couvertures sableuses sur les racines, une subérisation de l'écorce et des racines très développées protègent de la sécheresse. Adaptations à la vie dans un environnement mouvant et sec chez les animaux (indiqués ci-dessus, où les conditions thermiques et humides ont été prises en compte) : ils exploitent les sables - ils les écartent avec leur corps. Les animaux qui creusent ont des pattes de ski avec des excroissances et des poils.

Le sol est un milieu intermédiaire entre l'eau (conditions de température, faible teneur en oxygène, saturation en vapeur d'eau, présence d'eau et de sels) et l'air (cavités d'air, changements brusques d'humidité et de température dans les couches supérieures). Pour de nombreux arthropodes, le sol était le milieu par lequel ils pouvaient passer d’un mode de vie aquatique à un mode de vie terrestre.

Les principaux indicateurs des propriétés du sol, reflétant sa capacité à servir d'habitat aux organismes vivants, sont le régime hydrothermal et l'aération. Ou l'humidité, la température et la structure du sol. Les trois indicateurs sont étroitement liés les uns aux autres. À mesure que l’humidité augmente, la conductivité thermique augmente et l’aération du sol se détériore. Plus la température est élevée, plus l’évaporation se produit. Les notions de sécheresse physique et physiologique des sols sont directement liées à ces indicateurs.

La sécheresse physique est un phénomène courant lors des sécheresses atmosphériques, en raison d'une forte réduction de l'approvisionnement en eau due à une longue absence de précipitations.

À Primorye, de telles périodes sont typiques de la fin du printemps et sont particulièrement prononcées sur les pentes exposées au sud. De plus, étant donné la même position dans le relief et d'autres conditions de croissance similaires, plus la couverture végétale est développée, plus l'état de sécheresse physique se produit rapidement.

La sécheresse physiologique est un phénomène plus complexe ; elle est provoquée par des conditions environnementales défavorables. Il s’agit de l’inaccessibilité physiologique de l’eau lorsqu’il y en a une quantité suffisante, voire excédentaire, dans le sol. En règle générale, l'eau devient physiologiquement inaccessible à basse température, en cas de salinité ou d'acidité élevée des sols, de présence de substances toxiques et de manque d'oxygène. Dans le même temps, les nutriments hydrosolubles deviennent indisponibles : phosphore, soufre, calcium, potassium, etc.

En raison de la froideur du sol, de l'engorgement et de l'acidité élevée qui en résultent, de grandes réserves d'eau et de sels minéraux dans de nombreux écosystèmes de la toundra et des forêts de la taïga du nord sont physiologiquement inaccessibles aux plantes enracinées. Ceci explique la forte suppression des plantes supérieures et la large répartition des lichens et des mousses, notamment des sphaignes.

L'une des adaptations importantes aux conditions difficiles de l'édasphère est nutrition mycorhizienne. Presque tous les arbres sont associés à des champignons mycorhizes. Chaque type d’arbre possède ses propres espèces de champignons mycorhizes. En raison des mycorhizes, la surface active du système racinaire augmente et les sécrétions fongiques sont facilement absorbées par les racines des plantes supérieures.

Comme le disait V.V. Dokuchaev « …Les zones de sol sont aussi des zones historiques naturelles : c'est évident ici la connexion la plus proche le climat, le sol, les organismes animaux et végétaux..." Cela se voit clairement dans l'exemple couverture du sol dans les zones forestières du nord et du sud de l'Extrême-Orient

Un trait caractéristique des sols d'Extrême-Orient, formés dans des conditions de mousson, c'est-à-dire climat très humide, il y a un fort lessivage des éléments de l'horizon éluvial. Mais dans le nord et régions du sud Dans la région, ce processus n'est pas le même en raison des différents apports thermiques des habitats. La formation des sols dans l'Extrême-Nord se produit dans des conditions de courte saison de croissance (pas plus de 120 jours) et de pergélisol largement répandu. Le manque de chaleur s'accompagne souvent d'un engorgement des sols, d'une faible activité chimique d'altération des roches formant le sol et d'une lente décomposition de la matière organique. L'activité vitale des micro-organismes du sol est fortement inhibée et l'absorption des nutriments par les racines des plantes est inhibée. De ce fait, les cénoses du nord se caractérisent par une faible productivité : les réserves de bois dans les principaux types de mélèzes ne dépassent pas 150 m2/ha. Dans le même temps, l'accumulation de matière organique morte l'emporte sur sa décomposition, ce qui entraîne la formation d'épais horizons tourbeux et humifères, avec une teneur élevée en humus dans le profil. Ainsi, dans les forêts de mélèzes du nord, l'épaisseur de la litière forestière atteint 10-12 cm et les réserves de masse indifférenciée dans le sol atteignent 53 % de stock total planter de la biomasse. Dans le même temps, les éléments sont transportés au-delà du profil, et lorsque le pergélisol apparaît à proximité d'eux, ils s'accumulent dans l'horizon illuvial. Dans la formation des sols, comme dans toutes les zones froides hémisphère nord, le processus principal est la formation de podzol. Les sols zonaux sur la côte nord de la mer d'Okhotsk sont des podzols Al-Fe-humus et dans les zones continentales - des podburs. Dans toutes les régions du Nord-Est, les sols tourbeux avec du pergélisol dans le profil sont courants. Les sols zonaux se caractérisent par une forte différenciation des horizons par couleur.

Dans les régions du sud, le climat présente des caractéristiques similaires à celles du climat régions subtropicales humides. Les principaux facteurs de formation du sol à Primorye, dans un contexte d'humidité de l'air élevée, sont une humidité temporairement excessive (pulsée) et une saison de croissance longue (200 jours) et très chaude. Ils provoquent l'accélération des processus déluvials (altération des minéraux primaires) et la décomposition très rapide de la matière organique morte en éléments chimiques simples. Ces derniers ne sont pas transportés hors du système, mais sont interceptés par les plantes et la faune du sol. Dans les forêts mixtes de feuillus du sud de Primorye, jusqu'à 70 % de la litière annuelle est « traitée » au cours de l'été et l'épaisseur de la litière ne dépasse pas 1,5 à 3 cm. Le profil des sols bruns zonaux est mal défini.

Avec suffisamment de chaleur, le régime hydrologique joue un rôle majeur dans la formation des sols. Tous les paysages du territoire de Primorsky, le célèbre pédologue d'Extrême-Orient G.I. Ivanov est divisé en paysages d'échanges d'eau rapides, faiblement maîtrisés et difficiles.

Dans les paysages à échange d'eau rapide, le principal est processus de formation de sol brun. Les sols de ces paysages, qui sont également zonaux - forêt brune sous forêts de conifères, de feuillus et de feuillus et taïga brune - sous forêts de conifères, se caractérisent par une productivité très élevée. Ainsi, les réserves de peuplements forestiers des forêts de sapin noir à feuillus occupant les parties basses et moyennes des versants nord sur des limons faiblement squelettiques atteignent 1000 m3/ha. Les sols bruns se caractérisent par une différenciation faiblement exprimée du profil génétique.

Dans les paysages aux échanges d'eau faiblement restreints, la formation de sols bruns s'accompagne d'une podzolisation. Dans le profil du sol, en plus des horizons humifères et illuvials, on distingue un horizon éluvial clarifié et des signes de différenciation du profil apparaissent. Ils se caractérisent par une réaction légèrement acide du milieu et une forte teneur en humus dans la partie supérieure du profil. La productivité de ces sols est moindre : le stock de peuplements forestiers y est réduit à 500 m3/ha.

Dans les paysages avec un échange d'eau difficile, en raison d'un fort engorgement systématique, des conditions anaérobies sont créées dans les sols, des processus de gleyisation et de développement tourbeux de la couche d'humus se développent. Les plus typiques pour eux sont la taïga brune gley-podzolisée, tourbeuse et tourbeuse. sols gley sous forêts de sapins-épicéas, tourbeux de taïga brune et tourbeux-podzolisés - sous forêts de mélèzes. En raison d'une faible aération, l'activité biologique diminue et l'épaisseur des horizons organogènes augmente. Le profil est nettement délimité en horizons humifères, éluviales et illuviales.

Puisque chaque type de sol, chaque zone de sol ayant ses propres caractéristiques, les organismes sont également sélectifs par rapport à ces conditions. Par l'apparence du couvert végétal, on peut juger de l'humidité, de l'acidité, de l'apport de chaleur, de la salinité, de la composition de la roche mère et d'autres caractéristiques de la couverture du sol.

Non seulement la flore et la structure de la végétation, mais aussi la faune, à l'exception de la micro et de la mésofaune, sont spécifiques aux différents sols. Par exemple, environ 20 espèces de coléoptères sont halophiles et vivent uniquement dans des sols à forte salinité. Même les vers de terre atteignent leur plus grand nombre dans les sols humides et chauds avec une épaisse couche organique.