معلومة

1.11: التربة - علم الأحياء

1.11: التربة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

المقدمة

تلعب التربة دورًا مهمًا في النظم البيئية للأراضي. هناك يخلطون مع مادة عضوية تسمى الدبال، والذي ينتج عن تحلل النفايات والأنسجة الميتة للكائنات الحية. عملية التكوين هذه بطيئة للغاية (مئات إلى آلاف السنين) ، وبالتالي فإن فقدان التربة أو تدهورها يمكن أن يكون ضارًا جدًا بالمجتمع.

لمحة عن التربة

التربة الناضجة ذات طبقات. تُعرف هذه الطبقات باسم آفاق التربة، ولكل منها نسيج وتركيب مميز. تحتوي التربة النموذجية على ملف تربة يتكون من أربعة آفاق محددة: O و A و B و C. يا أفق هي الطبقة العليا على سطح الأرض. وتتكون من نفايات سطحية ، مثل الأوراق المتساقطة (داف) والعصي ومواد نباتية أخرى ونفايات الحيوانات والكائنات الميتة. قد لا يوجد أفق O متميز في جميع بيئات التربة (على سبيل المثال ، التربة الصحراوية). تحت الأفق يا هو أفق، والذي يُعرف أيضًا باسم التربة السطحية. تحتوي هذه الطبقة على دبال عضوي ، والذي عادة ما يمنحها لونًا داكنًا مميزًا. ال أفق ب، أو التربة الفرعية هي الطبقة التالية من السطح. وتتكون في الغالب من مواد صخرية غير عضوية مثل الرمل والطمي والطين. ال أفق ج يجلس فوق حجر الأساس ، وبالتالي فهو مكون من شظايا صخرية مجوية. حجر الأساس هو مصدر المواد الأم غير العضوية الموجودة في التربة.

يحمي الأفق O التربة السطحية الأساسية من التآكل وفقدان الرطوبة عن طريق التبخر. تحتوي آفاق O و A في التربة الناضجة النموذجية على وفرة من الكائنات الحية الدقيقة (مثل الفطريات والبكتيريا) وديدان الأرض والحشرات. تقوم هذه الكائنات بتحليل المواد العضوية من الكائنات الميتة وفضلات الحيوانات إلى مغذيات غير عضوية يمكن للنباتات استخدامها. يساعد الدبال العضوي في الأفق A في الاحتفاظ بالمياه والمواد الغذائية ، مما يجعله الطبقة الأكثر خصوبة. لذلك ، ترتكز النباتات ذات الجذور الضحلة في الأفق A. قد يؤدي تسرب الماء عبر الطبقات العليا إلى إذابة المعادن القابلة للذوبان في الماء ونقلها إلى الطبقات السفلية في عملية تسمى ترشيح. يمكن أيضًا نقل جزيئات الطين الدقيقة جدًا عن طريق تسرب المياه وتتراكم في طبقة التربة التحتية. يمكن أن يؤدي تراكم جزيئات الطين والمعادن المرشحة إلى انضغاط الأفق B. يمكن أن يحد هذا الضغط من تدفق المياه عبر الطبقة ويتسبب في تشبع التربة بالمياه.

الأفق B ليس خصبًا مثل الأفق A ، ولكن يمكن للنباتات عميقة الجذور الاستفادة من المياه والمعادن المتسربة في هذه الطبقة. يمثل الأفق C منطقة انتقالية بين الأساس الصخري والتربة. يفتقر إلى المواد العضوية ، ولكن قد يكون مشبعًا بالمياه الجوفية التي لا تستطيع التحرك إلى عمق أكبر بسبب الحاجز الصلب للصخور أدناه.

قد يكون للأنواع المختلفة من التربة أعداد مختلفة من الآفاق ، وقد يختلف تكوين وسمك تلك الآفاق من تربة إلى أخرى. يعتمد نوع التربة على عدد من العوامل منها: نوع المادة الصخرية الأم ، ونوع الغطاء النباتي ، وتوافر المادة العضوية ، والمياه والمعادن ، والمناخ. تفتقر الأراضي العشبية والتربة الصحراوية إلى أفق O مهم لأنها لا تحتوي بشكل عام على نفايات الأوراق. تربة المراعي قد يكون أفق A سميكًا جدًا وخصبًا ، في حين أن تربة الصحراء والغابات الاستوائية المطيرة قد يكون لها آفاق رقيقة جدًا وتفتقر إلى المغذيات. قد تتعرض الآفاق A في الغابات الصنوبرية للرشح بشدة.

خصائص التربة

تتكون معظم التربة من مواد صخرية غير عضوية مجوية. تحدد الكميات النسبية لأحجام وأنواع مختلفة من جزيئات الصخور أو الحبوب نسيج التربة. الأنواع الثلاثة الرئيسية لحبيبات الصخور الموجودة في التربة هي: رمل, الطمي و طين. تحتوي حبيبات الرمل على أكبر أحجام للحبوب (0.05 - 2.0 مم) من الثلاثة. جزيئات الطمي دقيقة الحبيبات (0.05-0.002 مم) وجزيئات الطين دقيقة الحبيبات (<0.002 مم). تعطي حبيبات الرمل التربة ملمسها الشجاع ، وجزيئات الطين تجعلها لزجة. تتم تسمية التربة وفقًا للمكان الذي يرسم فيه الطمي الرملي وتكوين الطين على مثلث بنية التربة. يتم إعطاء مناطق مختلفة من المثلث أسماء مختلفة. تربة تحتوي على حوالي 20:40:40 خليطًا من الطين والطمي والرمل. تتكون التربة الطينية النموذجية من خليط 20:40:40 من الطين والطمي والرمل. إذا كانت نسبة الرمل أعلى قليلاً ، فإن التربة تسمى أ طمي رملي، وإذا كانت نسبة الطمي أعلى قليلاً ، تكون التربة طمي طمي.

يحدد نسيج التربة مساميتها ونفاذيةها. مسامية التربة هو مقياس لحجم الفراغات المسامية بين حبيبات التربة لكل حجم من التربة ويحدد قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء والهواء (الأكسجين). توفر الحبوب الخشنة ذات المسام الكبيرة تهوية أفضل والحبوب الدقيقة ذات المسام الصغيرة توفر احتباسًا جيدًا للماء.

يحدد متوسط ​​حجم المسام نفاذية التربة أو السهولة التي يمكن أن تتسرب بها المياه إلى التربة. التربة الرملية ذات مسامية منخفضة ونفاذية عالية (أي لا يتم الاحتفاظ بالمياه جيدًا ، ولكن تتدفق خلالها بسهولة ، والتهوية جيدة). من ناحية أخرى ، تتمتع التربة الطينية بمسامية عالية ونفاذية منخفضة (أي يتم الاحتفاظ بالمياه جيدًا ، ولكنها لا تتدفق من خلالها بسهولة والتهوية ضعيفة). لذلك فإن نسيج التربة مهم في تحديد نوع الغطاء النباتي الذي ينمو على تربة معينة.

ترتبط بنية التربة أو "الحراثة" بنسيج التربة. حراثة التربة يصف كيف تتشبث المكونات المختلفة للتربة معًا في كتل. يتم تحديده من خلال كمية الطين والدبال في التربة. الخصائص الفيزيائية والكيميائية للطين والدبال تمكنهم من الالتصاق بجزيئات أخرى في التربة ، وبالتالي تكوين مجاميع كبيرة. تساعد هذه الخصائص نفسها أيضًا في حماية التربة من تسرب المغذيات. التربة التي تفتقر إلى الطين والدبال فضفاضة للغاية ويمكن أن تهب بسهولة أو تحركها الرياح (مثل الكثبان الرملية في الصحراء).

خصوبة التربة ودرجة الحموضة

هناك 16 عنصرًا أساسيًا لنمو النبات. تحصل النباتات على ثلاثة منها أساسًا من الهواء والماء: الكربون والهيدروجين والأكسجين. تأتي العناصر الـ 13 الأخرى عمومًا من التربة. يمكن تصنيف هذه العناصر الأساسية لنمو النبات في ثلاثة أنواع: المغذيات الأساسية (النيتروجين والبوتاسيوم والفوسفور) ، المغذيات الثانوية (الكالسيوم والمغنيسيوم والكبريت) و المغذيات الدقيقة (البورون والكلور والحديد والمنغنيز والنحاس والزنك والموليبدينوم). عادة ما تكون المغذيات الأساسية المتاحة في التربة هي العامل المحدد لنمو النبات. في التربة غير المضطربة ، تتجدد هذه المغذيات الكبيرة بالدورات الطبيعية للمادة. في التربة المستزرعة ، يتم إزالتها من الدورة الطبيعية بكميات كبيرة عندما يتم حصاد المحاصيل بحيث يجب استبدالها عادةً بوسائل تكميلية (مثل الأسمدة). نظرًا لأن النباتات تتطلب المغذيات الدقيقة بكميات أقل بكثير ، فغالبًا ما يتم الاحتفاظ بها بشكل طبيعي في التربة بكميات كافية لجعل مكملات الأسمدة غير ضرورية.

عامل مهم يؤثر على خصوبة التربة هو التربة الرقم الهيدروجيني (السجل السلبي لتركيز أيون الهيدروجين). درجة الحموضة في التربة هي مقياس الحموضة أو القلوية في محلول التربة. على مقياس الأس الهيدروجيني (من 0 إلى 14) ، تمثل القيمة سبعة حلاً محايدًا ؛ تمثل القيمة الأقل من سبعة أ محلول حمضي وتمثل القيمة الأكبر من سبعة محلول قلوي. يؤثر الرقم الهيدروجيني للتربة على صحة الكائنات الحية الدقيقة في التربة ويتحكم في توفر العناصر الغذائية في محلول التربة. التربة شديدة الحموضة (أقل من 5.5) تعيق نمو البكتيريا التي تتحلل من المواد العضوية في التربة. ينتج عن هذا تراكم المواد العضوية غير المتحللة ، والتي تترك عناصر غذائية مهمة مثل النيتروجين في أشكال لا يمكن للنباتات استخدامها.

يؤثر الرقم الهيدروجيني للتربة أيضًا على قابلية ذوبان المعادن الحاملة للمغذيات. هذا مهم لأنه يجب إذابة العناصر الغذائية في محلول للنباتات لاستيعابها من خلال جذورها. تكون معظم المعادن أكثر قابلية للذوبان في التربة الحمضية قليلاً عنها في التربة المحايدة أو القلوية قليلاً.

ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي التربة الحمضية القوية (درجة الحموضة من أربعة إلى خمسة) إلى تركيزات عالية من الألومنيوم والحديد والمنغنيز في محلول التربة ، مما قد يمنع نمو بعض النباتات. ومع ذلك ، فإن النباتات الأخرى ، مثل العنب البري ، تزدهر في التربة شديدة الحموضة. عند ارتفاع درجة الحموضة (أعلى من 8.5) تصبح العديد من المغذيات الدقيقة مثل النحاس والحديد محدودة. يصبح الفوسفور محدودًا عند كل من الأس الهيدروجيني المنخفض والعالي. إن نطاق الأس الهيدروجيني للتربة من حوالي ستة إلى ثمانية يفضي إلى نمو معظم النباتات.

تجريف التربة

يمكن أن تستغرق التربة مئات أو آلاف السنين لتنضج. لذلك ، بمجرد فقدان التربة السطحية الخصبة ، لا يمكن استبدالها بسهولة. تجريف التربة يشير إلى تدهور جودة التربة وما يصاحب ذلك من انخفاض في قدرتها على الإنتاج. تتدهور التربة في المقام الأول بسبب التعرية وفقدان المواد العضوية وفقدان المغذيات والتملح. غالبًا ما تنشأ مثل هذه العمليات من سوء إدارة التربة أثناء الأنشطة الزراعية. في الحالات القصوى ، يمكن أن يؤدي تدهور التربة إلى التصحر (تحويل الأرض إلى ظروف شبيهة بالصحراء) من أراضي المحاصيل والمراعي في المناطق شبه القاحلة.

التعرية هو أكبر سبب لتدهور التربة. تنخفض إنتاجية التربة نتيجة فقدان المغذيات وسعة تخزين المياه والمواد العضوية. عوامل التعرية هما الرياح والمياه ، اللذان يعملان على إزالة الجزيئات الدقيقة من التربة. وهذا يؤدي إلى انضغاط التربة وضعف حراثة التربة. تعمل الأنشطة البشرية مثل البناء وقطع الأشجار واستخدام المركبات على الطرق الوعرة على تعزيز التآكل عن طريق إزالة الغطاء النباتي الطبيعي الذي يحمي التربة.

تساهم الممارسات الزراعية مثل الرعي الجائر وترك الحقول المحروثة عارية لفترات طويلة في تآكل الأراضي الزراعية. كل عام ، يتآكل ما يقدر بملياري طن متري من التربة من الأراضي الزراعية في الولايات المتحدة وحدها. يمكن أن تخلق التربة التي تنقلها عمليات التعرية أيضًا مشاكل في أماكن أخرى (على سبيل المثال عن طريق سد الممرات المائية وملء الخنادق ومناطق الأرض المنخفضة).

يحدث تآكل الرياح في الغالب في المناطق المسطحة والجافة والمناطق الرطبة والرملية على طول المسطحات المائية. لا تزيل الرياح التربة فحسب ، بل تجفف أيضًا بنية التربة وتدهورها. خلال الثلاثينيات من القرن الماضي ، أدت ممارسات الزراعة والرعي السيئة - إلى جانب ظروف الجفاف القاسية - إلى تآكل شديد للتربة بفعل الرياح في منطقة من السهول الكبرى عُرفت باسم "وعاء الغبار". جردت الرياح مساحات كبيرة من الأراضي الزراعية من التربة السطحية ، وشكلت سحبًا من الغبار انتقلت حتى شرق الولايات المتحدة.

التعرية المائية هو أكثر أنواع التعرية انتشارًا. ويحدث في عدة أشكال: تآكل رش المطر ، وتعرية الصفيحة ، وتعرية الجدر ، وتعرية الأخاديد. دفقة المطر يحدث التعرية عندما تنثر قوة قطرات المطر الفردية التي تضرب الأرض المكشوفة جزيئات التربة في الهواء. يتم نقل هذه الجسيمات المنفصلة بسهولة أكبر ويمكن رشها على المنحدر ، مما يتسبب في تدهور بنية التربة. تآكل الورقة يحدث عندما يتحرك الماء أسفل المنحدر كغشاء رقيق ويزيل طبقة موحدة من التربة. تآكل الريل هو الشكل الأكثر شيوعًا للتعرية المائي وغالبًا ما يتطور من تآكل الصفيحة. تتم إزالة التربة عندما يتدفق الماء عبر مجاري مائية صغيرة عبر الأرض. تآكل الأخدود يحدث عندما تتضخم الحواف وتتدفق معًا ، وتشكل أخدودًا عميقًا.

عندما تتراكم كميات كبيرة من الملح في التربة في عملية تعرف باسم تملح، العديد من النباتات غير قادرة على النمو بشكل صحيح أو حتى البقاء على قيد الحياة. هذه مشكلة خاصة في الأراضي الزراعية المروية. تحتوي المياه الجوفية المستخدمة للري على كميات قليلة من الأملاح الذائبة. تتبخر مياه الري التي لا تمتصها التربة تاركة الأملاح وراءها. هذه العملية تكرر نفسها وفي النهاية يحدث تملح شديد للتربة. مشكلة ذات صلة هي قطع المياه من التربة. عندما يتم ري الأراضي الزراعية بكميات زائدة من المياه من أجل ترشيح الأملاح التي تراكمت في التربة ، فإن المياه الزائدة في بعض الأحيان تكون غير قادرة على التصريف بشكل صحيح. في هذه الحالة يتراكم تحت الأرض ويؤدي إلى ارتفاع منسوب المياه الجوفية. إذا ارتفعت المياه المالحة إلى مستوى جذور النبات ، يتم إعاقة نمو النبات.

الحفاظ على التربة

نظرًا لأن تدهور التربة غالبًا ما يكون بسبب النشاط البشري ، فإن الحفاظ على التربة يتطلب عادة تغييرات في تلك الأنشطة. يعتبر الحفاظ على التربة أمرًا مهمًا جدًا للزراعة ، لذلك تم وضع طرق مختلفة للحفظ لوقف تدهور التربة أو تقليله أثناء الزراعة. وتشمل هذه الأساليب: بناء مصدات الرياح ، والزراعة بدون حرث ، والزراعة الكنتورية ، والمدرجات ، وزراعة الشريط والحراجة الزراعية.

يمكن أن يساعد إنشاء مصدات للرياح عن طريق زراعة الأشجار الطويلة على طول محيط حقول المزرعة في السيطرة على آثار تآكل الرياح. مصدات الرياح تقليل سرعة الرياح عند مستوى سطح الأرض ، وهو عامل مهم في تآكل الرياح. كما أنها تساعد في حبس الثلوج في أشهر الشتاء ، مما يجعل التربة أقل تعرضًا. كميزة جانبية ، توفر مصدات الرياح أيضًا موطنًا للطيور والحيوانات. عيب واحد هو أن مصدات الرياح يمكن أن تكون مكلفة للمزارعين لأنها تقلل من كمية الأراضي الزراعية المتاحة.

تتمثل إحدى أسهل الطرق لمنع تآكل الأراضي الزراعية بالرياح والمياه في تقليل كمية الحرث، أو قلب التربة. في الزراعة بدون حراثة (وتسمى أيضًا الحراثة الحافظة) ، يتم إزعاج الأرض بأقل قدر ممكن من خلال ترك بقايا المحاصيل في الحقول. تقوم مثاقب البذور الخاصة بحقن بذور وأسمدة جديدة في التربة غير المحروثة. عيب هذه الطريقة هو أن بقايا المحاصيل يمكن أن تكون بمثابة موطن جيد للآفات الحشرية وأمراض النبات.

الزراعة الكنتورية يتضمن حرث وزراعة صفوف المحاصيل على طول الخطوط الطبيعية للأرض المنحدرة برفق. تساعد خطوط صفوف المحاصيل العمودية على المنحدر على إبطاء جريان المياه وبالتالي تمنع تكوين الحشائش والأخاديد. المدرجات هي تقنية شائعة تستخدم للتحكم في التعرية المائية على التلال والجبال شديدة الانحدار. يتم إنشاء مصاطب واسعة مستوية على طول خطوط المنحدرات ، وهي بمثابة سدود تحبس المياه للمحاصيل وتقليل الجريان السطحي.

قطاع المحاصيل تتضمن زراعة محاصيل مختلفة على شرائط متناوبة من الأرض. عادة ما يكون أحد المحاصيل عبارة عن محصول صف مثل الذرة ، بينما يكون الآخر عبارة عن محصول يغطي الأرض مثل البرسيم. يساعد محصول الغطاء على تقليل جريان المياه وحبس التربة المتآكلة من محصول الصف. إذا كان محصول الغطاء نباتًا مثبتًا للنيتروجين (مثل البرسيم وفول الصويا) ، فإن تبديل الشرائط من زراعة إلى أخرى يمكن أن يساعد أيضًا في الحفاظ على خصوبة التربة السطحية.

الحراجة الزراعية هي عملية زراعة صفوف من الأشجار يتخللها محصول نقدي. إلى جانب المساعدة في منع تآكل التربة بفعل الرياح والمياه ، توفر الأشجار الظل الذي يساعد على احتباس رطوبة التربة. توفر فضلات الأشجار المتحللة أيضًا بعض العناصر الغذائية للمحاصيل المزروعة. قد توفر الأشجار نفسها محصولًا نقديًا. على سبيل المثال ، يمكن زراعة أشجار الفاكهة أو الجوز بمحصول الحبوب.


الكائنات التي تعيش في التربة ضرورية لصحة التربة. فهي تؤثر على بنية التربة وبالتالي على تعرية التربة وتوافر المياه. يمكنهم حماية المحاصيل من الآفات والأمراض. فهي أساسية للتحلل ودورة المغذيات وبالتالي تؤثر على نمو النبات وكميات الملوثات في البيئة. أخيرًا ، تعد التربة موطنًا لنسبة كبيرة من التنوع الجيني في العالم.

بيولوجيا التربة التمهيدي

يمثل كتاب علم الأحياء الأولي للتربة على الإنترنت مقدمة للمكون الحي للتربة وكيف يساهم في الإنتاجية الزراعية وجودة الهواء والماء. يتضمن الكتاب التمهيدي فصولًا تصف شبكة غذاء التربة وعلاقتها بصحة التربة وفصولًا عن بكتيريا التربة ، والفطريات ، والطفيليات ، والديدان الخيطية ، والمفصليات ، وديدان الأرض.

يتضمن الكتاب التمهيدي على الإنترنت جميع نصوص النسخة الأصلية المطبوعة ، ولكن ليس كل صور كائنات التربة. يمكن فهم القصة الكاملة لشبكة غذاء التربة بسهولة أكبر بمساعدة الرسوم التوضيحية في النسخة المطبوعة.

يمكن شراء نسخ مطبوعة من كتاب تمهيدي لبيولوجيا التربة من جمعية الحفاظ على التربة والمياه. اذهب إلى www.swcs.org

= & GT قيود حقوق النشر: لا يمكن استخدام العديد من الصور في كتاب تمهيدي لبيولوجيا التربة على الإنترنت في صور أخرى نحن ب أو لأغراض أخرى دون إذن صريح من أصحاب حقوق النشر. اتصل بجمعية الحفاظ على التربة والمياه على [email protected] للحصول على المساعدة في الصور المحمية بحقوق الطبع والنشر (المعتمدة) والموسومة في جميع أنحاء الكتاب التمهيدي عبر الإنترنت.

= & GT يمكن استخدام النصوص والرسوم البيانية والجداول والصور غير المعتمدة والرسومات من مصادر وزارة الزراعة الأمريكية بحرية ، ومع ذلك ، يرجى الاعتماد على Soil Biology Primer أو هذا الويب موقع.

شكر وتقدير

قدمت خدمة الحفاظ على الموارد الطبيعية ، بمساعدة من مركز معلومات تكنولوجيا الحفظ ، القيادة لهذا المشروع. تتقدم كل من خدمة الحفاظ على الموارد الطبيعية وجمعية الحفاظ على التربة والمياه بالشكر للعديد من الأفراد ، بما في ذلك التالين ، على مساهماتهم.


شاهد الفيديو: مقدمه علم الاحياء part 1 (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Deutsch

    أنا أعتبر، أنك لست على حق. أنا مطمئن. يمكنني ان ادافع عن هذا المنصب. اكتب لي في PM ، سنناقش.

  2. Wareine

    هذه العبارة الرائعة ضرورية فقط بالمناسبة



اكتب رسالة