Водная среда обитания - гидросфера

Строение  почв неоднородно как по горизонтали, так и по вертикали. Горизонтальная неоднородность почв отражает неоднородность размещения почвообразующих пород, положения в рельефе, особенности  климата и согласуется с распределением по территории растительного покрова. Для каждой такой неоднородности (типа почв) характерна своя вертикальная неоднородность, или почвенный профиль, формирующийся в результате вертикальной миграции воды, органических и минеральных  веществ. Этот профиль представляет собой совокупность слоев, или горизонтов. Все процессы почвообразования протекают  в профиле с обязательным учетом его расчленения на горизонты.

Независимо  от типа почвы в ее профиле выделяют три основных горизонта, различающиеся  по морфологическим и химическим свойствам между собой и между  аналогичными горизонтами в других почвах:

1. Перегнойно-аккумулятивный  горизонт А. В нем накапливается и преобразуется органическое вещество. После преобразования часть элементов из этого горизонта выносится с водой в нижележащие.

Этот горизонт наиболее сложный и важный из всего  почвенного профиля по своей биологической  роли. Он состоит из лесной подстилки  – А0, образованной наземным опадом (отмершая органика слабой степени  разложенности на поверхности почвы). По составу и мощности подстилки  можно судить об экологических функциях растительного сообщества, его происхождении, стадии развития. Ниже подстилки располагается  темноокрашенный гумусовый горизонт – А1, образованный измельченными, разной степени разложения остатками растительной массы и массы животных. В деструкции остатков участвуют позвоночные  животные (фитофаги, сапрофаги, копрофаги, хищники, некрофаги). По мере измельчения  органические частицы поступают  в следующий нижний горизонт –  элювиальный (А2). В нем происходит химическое разложение гумуса на простые  элементы.

2. Иллювиальный, или  горизонт вмывания  В. В нем оседают и преобразуются в почвенные растворы соединения, вынесенные из горизонта А. Это гуминовые кислоты и их соли, вступающие в реакцию с корой выветривания и усваиваемые корнями растений.

3. Материнская (подстилающая) порода (кора выветривания), или горизонт С. Из этого горизонта – тоже после преобразования – минеральные вещества переходят в почву.

Экологические группы почвенных  организмов

По степени  связи со средой обитания в эдафоне  выделяются три группы:

Геобионты – постоянные обитатели почвы (дождевые черви (Lymbricidae), многие первичнобескрылые насекомые (Apterigota)), из млекопитающих кроты, слепыши.

Геофилы – животные, у которых часть цикла развития проходит в другой среде, а часть – в почве. Это большинство летающих насекомых (саранчовые, жуки, комары-долгоножки, медведки, многие бабочки). Одни в почве проходят фазу личинки, другие – фазу куколки.

Геоксены – животные, иногда посещающие почву в качестве укрытия или убежища. К ним относятся все млекопитающие, живущие в норах, многие насекомые (таракановые (Blattodea), полужесткокрылые (Hemiptera), некоторые виды жуков).

Особая группа – псаммофиты и псаммофилы (мраморные хрущи, муравьиные львы); адаптированы к сыпучим пескам в пустынях. Приспособления к жизни в подвижной, сухой среде у растений (саксаул, песчаная акация, овсяница песчаная и др.): придаточные корни, спящие почки на корнях. Первые начинают расти при засыпании песком, вторые при сдувании песка. От заноса песком спасаются быстрым ростом, редукцией листьев. Плодам присуща летучесть, пружинистость. От засухи предохраняют песчаные чехлы на корнях, опробковение коры, сильно развитые корни. Приспособления к жизни в подвижной, сухой среде у животных (указаны выше, где рассматривался тепловой и влажный режимы): минируют пески – раздвигают их телом. У роющих животных лапы-лыжи – с наростами, с волосяным покровом.

Почва –  промежуточная среда между водой (температурный режим, низкое содержание кислорода, насыщенность водяными парами, наличие воды и солей в ней) и воздухом (воздушные полости, резкие изменения влажности и температуры  в верхних слоях). Для многих членистоногих  почва была средой, через которую  они смогли перейти от водного  к наземному образу жизни.

Основными показателями свойств почвы, отражающими возможность  ее быть средой обитания для живых  организмов, являются гидротермический режим и аэрация. Или влажность, температура и структура почвы. Все три показателя тесно связаны  между собой. С повышением влажности  повышается теплопроводность и ухудшается аэрация почв. Чем выше температура, тем сильнее идет испарение. Непосредственно  с этими показателями связаны  понятия физической и физиологической  сухости почв.

Физическая  сухость обычна место при атмосферных  засухах, в связи с резким сокращением  поступления воды из-за долгого отсутствия осадков.

В Приморье такие периоды характерны для  поздней весны и особенно сильно выражены на склонах южных экспозиций. Причем при одинаковом положении  в рельефе и прочих сходных  условиях произрастания, чем лучше  развит растительный покров, тем быстрее  наступает состояние физической сухости.

Физиологическая сухость – более сложное явление, оно обусловлено неблагоприятными условиями среды. Заключается в  физиологической недоступности  воды при достаточном, и даже избыточном ее количестве в почве. Как правило, физиологически недоступной становится вода при низких температурах, высоких  засоленности или кислотности почв, наличии токсических веществ, недостатке кислорода. Одновременно недоступными становятся и растворимые в воде элементы питания: фосфор, сера, кальций, калий и др.

Из-за холодности почв, и обусловленными ею переувлажнением  и высокой кислотностью, физиологически недоступны корнесобственным растениям  большие запасы воды и минеральных  солей во многих экосистемах тундры и северотаежных лесов. Этим объясняется  сильное угнетение в них высших растений и широкое распространение  лишайников и мхов, особенно сфагновых.

Одним из важных приспособлений к суровым условиям в эдасфере является микоризное питание. Практически все деревья имеют связь с грибами-микоризообразователями. Каждому виду дерева соответствует свой микоризообразующий вид гриба. За счет микоризы увеличивается активная поверхность корневых систем, а выделения гриба корнями высших растений легко усваиваются.

Как сказал В.В. Докучаев "…Почвенные зоны являются и зонами естественноисторическими: тут очевидна теснейшая связь  климата, почвы, животных и растительных организмов…". Это хорошо видно  на примере почвенного покрова в  лесных районах на севере и юге  Дальнего Востока 

Характерной особенностью почв Дальнего Востока, формирующихся  в условиях муссонного, т.е. очень  влажного климата, является сильное  вымывание элементов из элювиального горизонта. Но в северных и южных  районах региона этот процесс  неодинаков из-за разной теплообеспеченности  местообитаний. Почвообразование на Крайнем  Севере происходит в условиях короткого  периода вегетации (не более 120 дней), и повсеместного распространения  вечной мерзлоты. Недостаток тепла, часто  сопровождается переувлажнением почв, низкой химической активностью выветривания почвообразующих пород и замедленным  разложением органики. Жизнедеятельность  почвенных микроорганизмов сильно угнетена, а усвоение питательных  элементов корнями растений –  заторможено. В результате северные ценозы отличаются низкой продуктивностью  – запасы древесины в основных типах лиственничных редколесий не превышают 150 м2/га. При этом накопление отмершей органики превалирует над  ее разложением, вследствие чего формируются  мощные торфянистые и гумусовые  горизонты, в профиле высоко содержание гумуса. Так, в северных лиственничниках  мощность лесной подстилки достигает ³10-12 см, а запасы недифференцированной массы в почве – до 53% от общего запаса биомассы насаждения. Одновременно идет вынос элементов за пределы профиля, а при близком залегании мерзлоты они аккумулируются в иллювиальном горизонте. В почвообразовании, как во всех холодных областях северного полушария, ведущий процесс – подзолообразовательный. Зональными почвами на северном побережье Охотского моря являются Al-Fe-гумусовые подзолы, в континентальных районах – подбуры. Во всех районах Северо-Востока обычны торфяные почвы с многолетней мерзлотой в профиле. Для зональных почв характерна резкая дифференциация горизонтов по цвету.

В южных районах  климат имеет черты, сходные с  климатом влажных субтропиков. Ведущими факторами почвообразования в Приморье на фоне высокой влажности воздуха  служат временно-избыточное (пульсирующее) увлажнение и продолжительный (200 дн), очень теплый вегетационный период. Ими обусловливается ускорение  делювиальных процессов (выветривание первичных минералов) и очень  быстрое разложение отмершей органики на простые химические элементы. Последние  не выносятся за пределы системы, а перехватываются растениями и  почвенной фауной. В смешанных  широколиственных лесах на юге Приморья за лето "перерабатывается" до 70% годичного опада, а мощность подстилки  не превышает 1,5-3 см. Между горизонтами  почвенного профиля зональных бурых  почв границы выражены слабо.

При достаточном  количестве тепла главную роль в  почвообразовании играет гидрологический  режим. Все ландшафты Приморского  края известный дальневосточный  ученый-почвовед Г.И. Иванов разделил на ландшафты быстрого, слабо сдержанного  и затрудненного водообмена.

В ландшафтах быстрого водообмена ведущим является буроземообразовательный процесс. Почвы этих ландшафтов, они же и зональные – бурые лесные под хвойно-широколиственными и широколиственными лесами и буро-таежные – под хвойными, отличаются очень высокой продуктивностью. Так, запасы древостоев в чернопихтово-широколиственных лесах, занимающих нижние и средние частях северных склонов на слабоскелетных суглинках достигают 1000 м3/га. Бурые почвы отличаются слабо выраженной дифференциацией генетического профиля.

В ландшафтах слабо сдержанного водообмена буроземообразование  сопровождается оподзоливанием. В профиле  почв, помимо гумусового и иллювиального  горизонтов, выделяется осветленный  элювиальный и появляются признаки дифференциации профиля. Им присущи  слабокислая реакция среды и  высокое содержание гумуса в верхней  части профиля. Продуктивность этих почв меньше - запасы древостоев на них  снижаются до 500 м3/га.

В ландшафтах затрудненного водообмена из-за систематического сильного переувлажнения в почвах создаются  анаэробные условия, развиваются процессы оглеения и оторфованности гумусового слоя, Для них наиболее типичны  буро-таежные глеево-оподзоленные, торфянисто- и торфяно-глеевые почвы под пихтово-еловыми лесами, буро-таежные торфянистые и торфяно-оподзоленные – под лиственничниками. Из-за слабой аэрации снижаются биологическая активность, увеличивается мощность органогенных горизонтов. Профиль резко разграничен на гумусовый, элювиальный и иллювиальный горизонты.

Поскольку каждому  типу почв, каждой почвенной зоне свойственны  свои особенности, то и организмы  отличаются избирательностью по отношению  к этим условиям. По облику растительного  покрова можно судить о влажности, кислотности, теплообеспеченности, засоленности, составе материнской породы и  прочих характеристиках почвенного покрова.

Не только флора и структура растительности, но и фауна, за исключением микро- и мезофауны, специфична для разных почв. Например, около 20 видов жуков  – галофилы, обитают только в  почвах с повышенной соленостью. Даже дождевые черви наибольшей численности  достигают во влажных, теплых, с мощным органогенным слоем почвах.

Организм  как среда обитания

Между организмами  существуют не только трофические, но и топические связи. Результатом  их является создание одним организмом определенных экологических условий  для другого, или по выражению  В.К. Беклемишева "кондиционирование" среды. Под пологом леса формируется  свой микроклимат, благоприятный для  жизни многих животных и микроорганизмов. Здесь меньше амплитуда температурных  колебаний, более высокая влажность, ослаблена сила ветра по сравнению  с открытым пространством. На деревьях находится среда обитания для  лиан ( в лесах Южного Приморья) и  эпифитных лишайников (высокогорные и северные районы Дальнего Востока), в дуплах и расщелинах стволов  устраивают жилища птицы и змеи.

Для животных и растений, которые поселяются на или внутри другого организма, последний  является средой обитания или жизни. Взаимоотношения между ними называются симбиозом (symbiosis –совместная жизнь). Различают несколько форм симбиотических отношений, основные: комменсализм, паразитизм и мутуализм.

Комменсализм – тесная связь между организмами, при которой хозяин не получает ни пользы, ни вреда. Пример – лишайники на деревьях.

Паразитизм – самая распространенная форма симбиоза. Организм хозяина является стацией обитания, биотопом для организма-паразита. Паразитизм отличается от хищничества тем, что пищей хищнику служат много жертв, а паразит живет за счет одного или нескольких хозяев и редко убивает их сразу.

Паразитизм  – древний образ жизни. Внутриклеточные  паразиты обнаружены у простейших (бактерии, сине-зеленые водоросли) и одноклеточных  эукариотов (диатомовые, красные и  зеленые водоросли, амебы, радиолярии). А среди многоклеточных организмов нет ни одного, который не имел бы в своем теле (реже – на теле) паразитов. Чем сложнее строение организма  и его органов, тем более разнообразнее  условия, в которых могут проживать  его сожители (и тем они многочисленнее).