بيولوجيا التربة والمادة العضوية
تدرس بيولوجيا التربة والمادة العضوية الكائنات الحية في التربة والمواد العضوية الميتة التي تعالجها، والتي تدفع معًا عمليات التحلل ودورة المغذيات وتراكم المادة العضوية في التربة.
Definition
بيولوجيا التربة هي دراسة الكائنات الحية في التربة وأنشطتها؛ والمادة العضوية في التربة هي المادة المحتوية على الكربون المشتقة من بقايا النباتات والحيوانات والميكروبات في مراحل مختلفة من التحلل، بما في ذلك الدبال المستقر.
Scope
يغطي هذا المجال طبيعة واستقرار المادة العضوية في التربة والدبال، والمجتمعات الميكروبية التي تحللها وتحولها، وحيوانات التربة التي تفتت التربة وتخلطها، وعمليات التمعدن والتثبيت التي تتحكم في إطلاق المغذيات. إنه يتعامل مع التربة كنظام حي تقوم بيولوجيته عليها خصوبة التربة وتخزين الكربون.
Sub-topics
Core questions
- ما هي المادة العضوية في التربة، ولماذا يستمر بعضها لقرون؟
- ما هي الكائنات الحائنات التي تشكل مجتمع التربة وماذا تفعل؟
- كيف تفتت حيوانات التربة البقايا وتخلط التربة؟
- كيف يطلق التحلل والنشاط الميكروبي المغذيات أو يربطها؟
Key concepts
- المادة العضوية في التربة والدبال
- التحلل وشبكة الغذاء في التربة
- المجتمعات الميكروبية في التربة
- حيوانات التربة والاضطراب البيولوجي
- التمعدن والتثبيت
- استقرار الكربون العضوي في التربة
Key theories
- استمرارية المادة العضوية كخاصية نظام بيئي
- بدلاً من الاستمرار بسبب المقاومة الجزيئية الكامنة، يُفهم بشكل متزايد أن المادة العضوية في التربة تستمر من خلال الحماية الفيزيائية، والارتباط بالمعادن، والضوابط على التحلل على مستوى النظام البيئي.
- التحلل وشبكة الغذاء في التربة
- تقوم شبكة غذائية من الميكروبات والحيوانات ومفترساتها بتحليل البقايا العضوية، وتدوير الكربون والمغذيات؛ ويحدد التوازن بين التحلل والاستقرار مستويات المادة العضوية وإمدادات المغذيات.
- دوران التمعدن والتثبيت
- عندما تحلل الميكروبات المادة العضوية، فإنها تطلق المغذيات (التمعدن) أو تستوعبها في الكتلة الحيوية (التثبيت)، مع تحديد نسبة الكربون إلى النيتروجين في البقايا أي العمليتين تسود.
Clinical relevance
تتحكم بيولوجيا التربة والمادة العضوية في خصوبة التربة وبنيتها واحتفاظها بالماء وتخزين الكربون الذي يؤثر على المناخ؛ وتعد إدارة البقايا والحراثة والنشاط البيولوجي لبناء المادة العضوية أمرًا أساسيًا للزراعة المستدامة وصحة التربة والتخفيف من تغير المناخ.
History
أرست ميكروبيولوجيا التربة في أوائل القرن العشرين، بما في ذلك دراسات واكسمان للدبال والتحلل، الأساس البيولوجي لخصوبة التربة. وقد جعلت الأعمال اللاحقة حول شبكة الغذاء في التربة، وديناميكيات المادة العضوية، ومؤخرًا، إعادة صياغة استمرارية المادة العضوية كخاصية نظام بيئي وليست خاصية جزيئية، بيولوجيا التربة مركزية في علم الكربون والمغذيات.
Key figures
- Eldor A. Paul
- Selman Waksman
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
Related topics
Seminal works
- schmidt2011
- paul2015
- brady2016
Frequently asked questions
- لماذا تعتبر المادة العضوية في التربة مهمة جدًا؟
- توفر المادة العضوية المغذيات وتحتفظ بها، وتربط الجزيئات في بنية مستقرة، وتحتفظ بالماء، وتغذي شبكة الغذاء في التربة، وتخزن كميات كبيرة من الكربون؛ حتى التغيرات الصغيرة في مستواها يمكن أن تؤثر بشكل ملحوظ على الخصوبة وصحة التربة وتوازنات غازات الاحتباس الحراري.
- كم عدد الكائنات الحية في التربة؟
- التربة هي واحدة من أكثر الموائل تنوعًا بيولوجيًا على وجه الأرض: يمكن أن يحتوي جرام واحد من التربة الخصبة على مليارات البكتيريا وأمتار من الخيوط الفطرية، إلى جانب الأوليات والديدان الخيطية والعث وديدان الأرض والعديد من الكائنات الحية الأخرى التي تدفع وظائفها.