Вокруг нас: на земле, в траве, на деревьях, в воздухе - всюду кипит жизнь. Даже никогда не углублявшийся в лес житель большого города часто видит вокруг себя птиц, стрекоз, бабочек, мух, пауков и многих других животных. Хорошо известны всем и обитатели водоемов. Каждому, хотя бы изредка, приходилось видеть стайки рыб у берега, водяных жуков или улиток.
Но есть мир, скрытый от нас, недоступный непосредственному наблюдению,- своеобразный мир животных почвы.
Там вечный мрак, туда не проникнешь, не разрушив естественного строения почвы. И только отдельные, случайно замеченные признаки показывают, что под поверхностью почвы среди корней растений существует богатый и разнообразный мир животных. Об этом говорят порой холмики над норками кротов, отверстия нор суслика в степи или норок береговых ласточек в обрыве над рекой, кучки земли на дорожке, выброшенные земляными червями, и сами они, выползающие после дождя, а также неожиданно появляющиеся буквально из-под земли массы крылатых муравьев или жирные личинки майских жуков, которые попадаются при вскапывании земли.
Почвой называют обычно поверхностный слой земной коры на суше, образовавшийся в процессе выветривания коренной материнской породы под воздействием воды, ветра, колебаний температуры и деятельности растений, животных и человека. Важнейшее свойство почвы, отличающее ее от бесплодной материнской породы,- плодородие, т. е. способность производить урожай растений.
От земли до атмосферы
И, замедляя скорость, с которой вода достигает земли, люди могут помочь ограничить сток. Сокращение стока может иметь дополнительное преимущество в борьбе с изменением климата. Когда избыточный дождь льется по голым почвам, он поднимает и уносит часть органического и неорганического материала почвы. Этот материал перемещается вниз по течению в процессе, называемом эрозией. Плохое качество почвы может повлиять на климат Земли.
Объяснение: Глобальное потепление и парниковый эффект
Из всех слоев почвы верхний слой почвы наиболее подвержен эрозии, объясняет Эрик Бревик. Он является почвоведом в Университете Дикинсона в Северной Дакоте. Но органическое вещество весит меньше, чем неорганическое вещество. Через четыре часа неорганические частицы будут оседать на дно. Без этих микробов то, что осталось от почвы, не может поддерживать жизнь растений очень хорошо. Используя энергию солнца, растения берут углекислый газ из воздуха и объединяют его с водой для производства сахара. Этот процесс называется фотосинтезом.
Как среда обитания животных почва сильно отличается от воды и воздуха. Попробуйте взмахнуть рукой в воздухе - вы не заметите почти никакого сопротивления. Проделайте то же в воде - вы почувствуете значительное сопротивление среды. А если опустить руку в яму и засыпать землей, то обратно вытащить ее будет трудно. Понятно, что животные могут сравнительно быстро двигаться в почве лишь в естественных пустотах, трещинах или ранее прорытых ходах. Если ничего этого на пути нет, то продвинуться животное может, только прорывая ход и отгребая землю назад либо заглатывая землю и пропуская ее через кишечник. Скорость движения при этом, конечно, будет незначительной.
Всякому животному, чтобы жить, необходимо дышать. Для дыхания в почве иные условия, чем в воде или в воздухе. В состав почвы входят твердые частицы, вода и воздух. Твердые частицы в виде небольших комочков занимают немногим более половины ее объема; остальное приходится на долю промежутков - пор, которые могут быть заполнены воздухом (в сухой почве) или водой (в почве, насыщенной влагой). Как правило, вода покрывает тонкой пленкой все почвенные частицы; остальное пространство между ними занято воздухом, насыщенным водяными парами.
Благодаря такому строению почвы в ней и живут многочисленные животные, которые дышат через кожу. Если их вынуть из земли, они быстро погибают от высыхания. Больше того, в почве живут сотни видов настоящих пресноводных животных, населяющих реки, пруды и болота. Правда, это все микроскопические существа - низшие черви и одноклеточные простейшие. Они двигаются, плавают в пленке воды, покрывающей почвенные частицы. Если почва высыхает, эти животные выделяют защитную оболочку и как бы засыпают.
И это один из способов, которым растения помогают удалить углекислый газ из воздуха. Это хорошо для планеты, потому что углекислый газ накапливается в атмосфере Земли. Как парниковый газ, он захватывает солнечную жару, как и окна в теплице. Это накопление углекислого газа находится за тревожным глобальным потеплением.
Поддерживая рост растений, здоровые почвы могут играть определенную роль в борьбе с потеплением и другими последствиями изменения климата, отмечает Бревик. И вот как: по мере роста растений они хранят углерод в своих тканях. Когда они умирают, этот углерод становится частью органического вещества в почве. Почвенные микробы разрушают часть этого вещества, выделяя углекислый газ в воздух. Пока добавляется больше органического вещества, чем разрушается, почва становится «поглотителем углерода». Это означает, что он собирает углерод, сохраняя его там, где он не может повлиять на климат.
Почвенный воздух получает кислород из атмосферы: количество его в почве на 1-2% меньше, чем в атмосферном воздухе. Кислород потребляют в почве и животные, и микроорганизмы, и корни растений. Все они выделяют углекислый газ. В почвенном воздухе его в 10-15 раз больше, чем в атмосфере. Свободный газообмен почвенного и атмосферного воздуха происходит только в том случае, если поры между твердыми частицами не сплошь заполнены водой. После сильных дождей или весной, после таяния снега, почва насыщается водой. Воздуха в почве становится недостаточно, и под угрозой гибели многие животные ее покидают. Этим и объясняется появление земляных червей на поверхности после сильных дождей.
Среди почвенных животных встречаются и хищники, и питающиеся частями живых растений, главным образом корнями. Есть в почве и потребители разлагающихся растительных и животных остатков - возможно, в их питании немалую роль играют и бактерии.
Свою пищу почвенные животные находят либо в самой почве, либо на ее поверхности.
Жизнедеятельность многих из них очень полезна. Особенно полезна деятельность дождевых червей. Они затаскивают в свои норы огромное количество растительных остатков, что способствует образованию перегноя и возвращает в почву вещества, извлеченные из нее корнями растений.
В лесных почвах беспозвоночные, особенно дождевые черви, перерабатывают более половины всех опавших листьев. За год на каждом гектаре они выбрасывают на поверхность до 25-30 т переработанной ими земли, превращенной в хорошую, структурную почву. Если распределить эту землю равномерно по всей поверхности гектара, то получится слой в 0,5-0,8 см. Поэтому дождевых червей не зря считают важнейшими образователями почвы. В почве «работают» не только дождевые черви, но и их ближайшие родственники - более мелкие беловатые кольчатые черви (энхитреиды, или горшечные черви), а также некоторые виды микроскопических круглых червей (нематоды), мелкие клещи, различные насекомые, особенно их личинки, и, наконец, мокрицы, многоножки и даже улитки.
Но более теплые температуры, которые сейчас испытывают Земля, ускоряют скорость, с которой гниют мертвые растения. А активность почвенных микробов «удваивается на каждые 10 градусов по Цельсию, увеличивая температуру», объясняет Бревик. По мере роста температуры почвы могут хранить меньше углерода. Это может замедлить роль почвы в качестве поглотителя углерода.
Более того, ускорение гнили может еще больше увеличить изменение климата. Когда растения разрушаются, они выделяют углекислый газ и метан, как парниковые газы. Если почвенные микробы разрушают органическое вещество быстрее, чем больше, почва становится источником парниковых газов.
Медведка
Влияет на почву и чисто механическая работа многих живущих в ней животных. Они прокладывают ходы, перемешивают и разрыхляют почву, роют норы. Все это увеличивает в почве количество пустот и облегчает проникновение в ее глубину воздуха и воды.
В такой «работе» участвуют не только сравнительно мелкие беспозвоночные животные, но и многие млекопитающие - кроты, землеройки, сурки, суслики, тушканчики, полевые и лесные мыши, хомяки, полёвки, слепыши. Сравнительно крупные ходы некоторых из этих животных уходят вглубь от 1 до 4 м.
Еще глубже идут ходы крупных дождевых червей: у большинства из них они достигают 1,5-2 м, а у одного южного червя даже 8 м. Эти ходы, особенно в более плотных почвах, постоянно используются корнями растений, проникающими в глубину. В некоторых местах, например в степной зоне, большое количество ходов и нор роют в почве жуки-навозники, медведки, сверчки, пауки-тарантулы, муравьи, а в тропиках - термиты.
Многие почвенные животные питаются корнями, клубнями, луковицами растений. Те из них, которые нападают на культурные растения или на лесные насаждения, считаются вредителями, например майский жук. Его личинка живет в почве около четырех лет и там же окукливается. В первый год жизни она питается преимущественно корнями травянистых растений. Но, подрастая, личинка начинает питаться корнями деревьев, особенно молодых сосенок, и приносит лесу или лесонасаждениям большой вред.
Ученые особенно обеспокоены мировыми замороженными почвами, говорит Бревик. Эти почвы задерживают углерод в течение тысяч лет. По мере того, как эти почвы начинают оттаивать, микробы могут начать разрушать органическое вещество в этих почвах. И это может открыть огромный запас этих парниковых газов.
Все заинтересованы в поддержании здоровых почв и сообществ растений, которые они поддерживают. Говорит Бревик, что посадка голых пятен в вашем дворе или окрестностях станет хорошим началом. Добавление семян трав или создание сада покрывает почву и помогает предотвратить эрозию. И поскольку эти растения растут и падают листья, они также будут добавлять органическое вещество, улучшая почву, от которой мы все зависим.
Лапы крота хорошо приспособлены для жизни в почве.
Личинки жуков-щелкунов, чернотелок, долгоносиков, пыльцеедов, гусеницы некоторых бабочек, например подгрызающих совок, личинки многих мух, цикад и, наконец, корневые тли, например филлоксера, также питаются корнями различных растений, сильно вредя им.
Большое количество насекомых, повреждающих надземные части у растений - стебли, листья, цветки, плоды, откладывают в почве яйца; здесь же вышедшие из яиц личинки скрываются в засуху, зимуют, окукливаются. К почвенным вредителям относятся некоторые виды клещей и многоножек, голые слизни и чрезвычайно многочисленные микроскопические круглые черви - нематоды. Нематоды проникают из почвы в корешки растений и нарушают их нормальную жизнедеятельность. В почве обитает немало хищников. «Мирные» кроты и землеройки поедают огромное количество дождевых червей, улиток и личинок насекомых, нападают они даже на лягушек, ящериц и мышей. Едят эти животные почти непрерывно. Например, землеройка за сутки съедает количество живности, равное ее собственному весу!
Хищники имеются почти среди всех групп беспозвоночных, живущих в почве. Крупные инфузории питаются не только бактериями, но и простейшими животными, например жгутиконосцами. Сами инфузории служат добычей некоторым круглым червям. Хищные клещики нападают на других клещей и мельчайших насекомых. Тонкие, длинные, бледно-окрашенные многоножки-геофилы, живущие в трещинах почвы, а также более крупные темно-окрашенные костянки и сколопендры, держащиеся под камнями, в пнях, тоже хищники. Они питаются насекомыми и их личинками, червями и другими мелкими животными. К хищникам относятся пауки и близкие к ним сенокосцы («коси-коси-ножка»). Многие из них обитают на поверхности почвы, в подстилке или Под лежащими на земле предметами.
Совокупность Термин ученые используют для описания глыб органических и неорганических веществ, которые составляют почву. Аммиак Бесцветный газ с неприятным запахом. Аммиак представляет собой соединение, состоящее из элементов азота и водорода. Он используется для производства продуктов питания и применяется на сельскохозяйственных полях в качестве удобрения. Запатентованный почками, аммиак придает моче свой характерный запах. Химическое вещество также встречается в атмосфере и во всей Вселенной.
Бактерия. Одноцепочечный организм. Они обитают почти повсюду на Земле, от дна моря до внутренних животных. Он часто используется вдоль улиц или парковки для уменьшения стока ливневых вод. Углекислый газ Бесцветный, без запаха газ, полученный всеми животными, когда кислород, который они вдыхают, реагирует с богатыми углеродом продуктами, которые они съели. Диоксид углерода также выделяется при сжигании органического вещества. Двуокись углерода действует как парниковый газ, поглощая тепло в атмосфере Земли.
Личинка муравьиного льва.
1. Самые быстродвигающиеся животные живут в среде:
а) наземно-воздушной;
б) подземной (почва);
в) водной;
г) в живых организмах.
2.
Назовите самое крупное животное, которое когда-либо существовало (и существует ныне) на Земле. В какой среде оно обитает? Почему в других средах обитания возникнуть и существовать такие крупные животные не могут?
(Ответ:
синий кит. В водной среде выталкивающая (архимедова) сила позволяет значительно компенсировать силу тяготения.)
Растения превращают углекислый газ в кислород во время фотосинтеза, процесс, который они используют для производства собственной пищи. Глина Мелкозернистые частицы грунта, которые склеиваются вместе и могут быть отформованы во влажном состоянии. При обжиге при интенсивном нагревании глина может стать твердой и хрупкой. Вот почему он используется для изготовления керамики и кирпичей.
Климат Погодные условия, преобладающие в районе в целом или в течение длительного периода. Изменение климата Долгосрочные, значительные изменения климата Земли. Это может произойти естественным образом или в ответ на деятельность человека, включая сжигание ископаемого топлива и очистку лесов.
3.
Объясните, почему в давние времена воины определяли приближение вражеской конницы, приложив ухо к земле.
(Ответ:
проводимость звука в плотной среде (почва, земля) выше, чем в воздушной.)
4.
Ученые-ихтиологи сталкиваются с серьезными проблемами при сохранении глубоководных рыб для музеев. Поднятые на палубу корабля, они в буквальном смысле слова взрываются. Объясните, почему это происходит.
(Ответ:
на больших океанских глубинах создается колоссальное давление. Чтобы не быть раздавленными, организмы, живущие в этих условиях, должны иметь такое же давление внутри своего организма. При быстром поднятии на поверхность океана они оказываются «раздавленными изнутри».
)
Ядро В геологии - самый внутренний слой Земли. Или длинный трубчатый образец, пробуренный на льду, почве или скале. Ядра позволяют ученым исследовать слои осадка, растворенные химические вещества, породы и окаменелости, чтобы увидеть, как окружающая среда в одном месте изменилась через сотни или тысячи лет или более.
Распад. Процесс, при котором мертвое растение или животное постепенно разрушается, поскольку оно потребляется бактериями и другими микробами. Засуха Продолжительный период аномально низких осадков; из-за этого возникает нехватка воды. Агентство по охране окружающей среды Агентство федерального правительства поручило оказывать помощь в создании более чистой, безопасной и здоровой окружающей среды в Соединенных Штатах. Там, где такие химические вещества могут быть токсичными, в нем устанавливаются правила о том, сколько можно использовать и где они могут использоваться.
5.
Объясните, почему глубоководные рыбы имеют либо редуцированные, либо гипертрофированные (увеличенные) глаза.
(Ответ:
на большие глубины проникает очень мало света. В этих условиях зрительный анализатор должен быть либо очень чувствительным, либо он становится ненужным – тогда зрение компенсируется за счет других органов чувств: обоняния, осязания и др.)
Он также устанавливает ограничения на выброс загрязнений в воздух, воду или почву. Эрозия Процесс, который удаляет камень и почву из одного пятна на поверхности Земли, а затем откладывает материал в другом месте. Эрозия может быть исключительно быстрой или чрезвычайно медленной. Причинами эрозии являются ветер, вода, очищающее действие ледников и повторяющиеся циклы замораживания и оттаивания, которые часто происходят в некоторых районах мира.
Примеры включают плесень, дрожжи и грибы. Глобальное потепление Постепенное увеличение общей температуры атмосферы Земли за счет парникового эффекта. Этот эффект вызван повышенным содержанием углекислого газа, хлорфторуглеродов и других газов в воздухе, многие из которых освобождаются человеческой деятельностью.
6.
Если смешать воду, песок, неорганические и органические удобрения, будет ли эта смесь почвой?
(Ответ:
нет, т.к. почва должна иметь определенную структуру и в ее состав должны входить живые существа.)
7. Заполните пропуски, выбирая одно слово из пары в скобках.
(Ответ: не грозит, слабые, агрессивна, имеют, не имеют, не имеют, не имеют, большое.)
Парниковый эффект Согревание атмосферы Земли из-за накопления теплоотводящих газов, таких как углекислый газ и метан. Ученые ссылаются на эти загрязнители как на парниковые газы. Парниковый эффект также может возникать в небольших средах. Например, когда автомобили остаются на солнце, входящий солнечный свет превращается в жару, он оказывается в ловушке внутри и быстро может вызвать внутреннюю температуру риска для здоровья.
Парниковый газ Газ, который способствует парниковому эффекту, поглощая тепло. Двуокись углерода является одним из примеров парникового газа. Ученый, изучающий гидрологию, является гидрологом. Непроницаемый. Прилагательное для чего-то, что не пропускает через него жидкость.
8*.
В каких средах обитания животные имеют наиболее простое строение органа слуха (сравнивать необходимо близкородственные группы животных)? Почему? Доказывает ли это, что в этих средах животные плохо слышат?
(Ответ:
в почве и воде. Это связано с тем, что проводимость звука в этих плотных средах наилучшая. Факт простой организации органов слуха этих животных не доказывает того, что они плохо слышат. Лучшее распространение звуковой волны в плотной среде способно компенсировать низкую организацию органов слуха.)
Неорганическое Прилагательное, которое указывает на то, что не содержит углерода от живых организмов. Бобовые Бобы, горох, чечевица и другие растения с семенами, которые растут в стручках. Эти растения также содержат бактерии, которые помогают обогащать почву азотом, важным питательным веществом.
Это естественная составляющая того, что известно как природный газ. Он также выделяется разложением растительного материала на водно-болотных угодьях и вырывается коровами и другим домашним скотом жвачного. С точки зрения климата, метан в 20 раз сильнее, чем углекислый газ, поглощает тепло в атмосфере Земли, делая его очень важным парниковым газом.
9.
Объясните, почему постоянноводные млекопитающие (киты, дельфины) имеют гораздо более мощные теплоизоляционные покровы (подкожный жир), чем наземные звери, обитающие в суровых и холодных условиях. Для сравнения: температура соленой воды не опускается ниже –1,3 °С, а на поверхности суши она может падать до –70 °С.)
(Ответ:
вода обладает значительно более высокой теплопроводностью и теплоемкостью, чем воздух. Теплый предмет в воде будет намного быстрее остывать (отдавать тепло), чем на воздухе.)
Живое существо, которое слишком мало, чтобы видеть с невооруженным глазом, включая бактерии, некоторые грибы и многие другие организмы, такие как амебы. Большинство из них состоит из одной ячейки. Азот Бесцветный, без запаха и нереакционноспособный газообразный элемент, который образует около 78 процентов атмосферы Земли. Азот выделяется в виде оксидов азота, когда горит ископаемое топливо.
Узелок Небольшой округлый рост или рост. Питательные вещества Витамины, минералы, жиры, углеводы и белки, необходимые организму для жизни, и которые извлекаются из рациона. Органическое. Прилагательное, которое указывает на то, что углеродсодержащий; термин, который относится к химическим веществам, которые составляют живые организмы.
10*.
Весной многие люди жгут пожухлую прошлогоднюю траву, обосновывая это тем, что свежая трава будет расти лучше. Экологи, напротив, утверждают, что это делать нельзя. Почему?
(Ответ:
мнение о том, что после пала новая трава растет лучше, вызвано тем, что молодые проростки кажутся более дружными и зелеными на черном фоне пепелища, чем среди пожухлой травы. Однако это не более чем иллюзия. На самом деле во время пала многие побеги молодых растений обугливаются и их рост замедляется. В огне гибнут миллионы насекомых и других беспозвоночных, обитающих в подстилке и травянистом ярусе, уничтожаются кладки птиц, гнездящихся на земле. В норме органические вещества, составляющие пожухлую траву, разлагаются и постепенно переходят в почву. Во время пожара они сгорают и превращаются в газы, поступающие в атмосферу. Все это нарушает круговорот элементов в данной экосистеме, ее естественный баланс. Кроме того, сжигание прошлогодней травы регулярно приводит к пожарам: горят леса, деревянные постройки, столбы линий энергоснабжения и связи.)
Организм Любые живые существа, от слонов и растений до бактерий и других видов одноклеточной жизни. Кислород Газ, который составляет около 21 процента атмосферы. Все животные и многие микроорганизмы нуждаются в кислороде, чтобы подпитывать их метаболизм.
Частица минутное количество чего-то. Патоген Организм, который вызывает болезнь. Вечная мерзлота Почва, которая остается замороженной как минимум два года подряд. Такие условия обычно возникают в полярных климатах, где среднегодовые температуры остаются близкими к или ниже нуля.
Проницаемый Имея поры или отверстия, которые позволяют пропускать жидкости или газы. Иногда материалы могут быть проницаемыми для одного конкретного типа жидкости или газа, но блокировать другие. Противоположность проницаемости непроницаема. Фосфор Высокореактивный, неметаллический элемент, естественным образом происходящий в фосфатах.
