Back to chapter

34.17:

מערכת הנפט האקולוגית

JoVE 核
生物学
需要订阅 JoVE 才能查看此.  登录或开始免费试用。
JoVE 核 生物学
The Soil Ecosystem

Languages

分享

קרקע, המכונה לעיתים קרובות עור כדור הארץ, היא יותר מסתם לכלוך. זוהי מערכת אקולוגית מורכבת הכוללת גורמים אביוטיים כגון מינרלים אי-אורגניים, אוויר ומים היא מכילה גם גורמים ביוטיים רבים, כמו חיידקים, פטריות ואורגניזמים אחרים. המינרלים האורגניים מהווים 40 עד 45%מנפח האדמה ומעשירים את המערכת האקולוגית בחומרים מזינים כמו חנקות, זרחה ואשלגן.אוויר ומים יחד מהווים 50. עד 55%מנפח האדמה אוויר מעשיר את האדמה בגזים כמו חמצן, חנקן ופחמן דו חמצני. ואילו מים עוזרים לחומרים מזינים לחדור את האדמה.האורגניזמים שמהווים 5 עד 10%מנפח האדמה פועלים זה עם זה ועם גורמים אביוטיים לתזונה. קרקע מורכבת מאופקים או שכבות שונות. שכבת הקרקע העליונה, או אזור O, היא החשובה ביותר לגידול צמחים מכיוון שהיא עשירה בחומוס חומר אורגני הנוצר על ידי פירוק מיקרוביאלי של חומר צמחי ובעלי חיים מתים.חומוס מעשיר את האדמה בחומרים מזינים, משפר את הלחות ואת החזקת האוויר, ומושך אורגניזמים כמו תולעי אדמה, מה שמוביל למרקם אדמה רך ונקבובי. המרקם והרכב הקרקע העליונה הופכים אותה למצע אידיאלי להנבטת זרעים ולגידול צמחים. אדמה בריאה נחשבת לפורה ומשאב טבע יקר לחקלאות.עם זאת, צמחים גדלים משתמשים בחומרים מזינים באדמה ומידלדלים את פוריותה. המערכת האקולוגית של האדמה מחדשת באופן טבעי חומרים מזינים באדמה באמצעות תהליכים כמו פירוק של חומר אורגני. פונקציות אקולוגיות חיוניות כאלה ידועות כשירותי מערכת אקולוגית.בגלל הגברת הפעילות האנושית, הזיהום עולה בהרבה על הקצב בו האדמה יכולה להחזיר את המערכת האקולוגית שלה. לדוגמה, מיקרו-פלסטיקה שמקורה בפיצול פסולת פלסטית שרעילה לאורגניזמים חיים ומשפיעה על מרקם האדמה ובכך משנה את מיחזור התזונה ותפקודה של המערכת האקולוגית. כאשר שינויי אקלים עולמיים משפיעים יותר ויותר על מערכות אקולוגיות של קרקע והביקוש למזון עולה במהירות, ניהול אדמה ושימור הם מכריעים לקיום החיים בכוכב הלכת שלנו

34.17:

מערכת הנפט האקולוגית

Plants obtain inorganic minerals and water from the soil, which acts as a natural medium for land plants. The composition and quality of soil depend not only on the chemical constituents but also on the presence of living organisms. In general, soils contain three major components:

  1. Inorganic mineral matter, which constitutes about 40 to 45 percent of the soil volume.
  2. Organic matter, also known as humus, which makes up about 5 percent of the soil volume.
  3. Water and air, covering about 50 percent of the soil volume.

Healthy soil has an adequate quantity of air, water, minerals, and organic matter to promote plant growth.

Based on its physical structure, the soil is composed of four distinct layers:

  1. O-horizon or topsoil
  2. A-background
  3. B-horizon or subsoil
  4. C-horizon or base soil

O-horizon comprises freshly decomposing organic matter – a result of the decomposition of plants, animals, or microorganisms. It is also known as topsoil. This humus layer is significant in improving soil fertility, moisture, and air retention. Though the humus is a smaller percentage of the overall soil volume, it is nevertheless essential.

A-background is a mixture of organic and inorganic components and is the beginning of true mineral soil formed by the weathering of rock.

The B horizon, or subsoil, is a layer of fine clay that is less fertile than the topsoil. It is rich in moisture and displays less biological activity than the topsoil.

The C horizon comprises the underlying weathered rock. Beneath the C horizon generally lies the bedrock that acts as a parent material in soil formation.

Soil Formation

Soil forms as a consequence of physical, chemical, and biological weathering processes acting on the parent bedrock material. In the case of physical weathering, the earth forms from mechanical actions such as temperature change, wind, frost, abrasion, or earthquakes, any or all of which can cause the breakdown of the bedrock. In chemical weathering, the bedrock reacts with water, acid, or other chemical components. Biological weathering, in contrast, is influenced by burrowing animals and plant roots that grow into the cracks of the rock, making it split.

Overall, the type of soil that will be produced is governed by five major interacting factors – composition of the parent material, the type of living organisms present, the climatic conditions, topography, and time. Interaction among these factors produce an infinite variety of soils across the earth.