Přírodopis 9

Doly v jižní Africe dosahují hloubky 3,5 km. Dosud nejhlubší vrt (přes 12 km) byl dokončen v roce 1985 na poloostrově Kola v Rusku. V naší republice dosáhl největší hloubky (6506 m) vrt u Jablůnky na východní Moravě.

Zemské sféry byly rozlišeny zejména na základě zjištění, že rychlost a směr pohybu zemětřesných vln se v určitých hloubkách náhle mění. Mezi kůrou a pláštěm dochází ke zrychlení, mezi pláštěm a jádrem k přechodnému zpomalení.

NAŠE ZEMĚ VE VESMÍRU

hovo í o tvaru zvaném geoid. Jeho poledníkový pr m r (od pólu severního k pólu jižnímu) je 12 712 km, pr m r rovníkový (od západu k východu) je 12 755 km. Zploštní je tedy 43 km.

Zemské t leso obíhá kolem Slunce za 365 dn , 6 hodin, 9 minut a 9,54 sekundy. Dráha ob hu je mírn eliptická, naklon ná k rovníkové rovin pod úhlem 21,5 – 27,5 stup . Velikost tohoto úhlu kolísá v obdobích asi 40 000 let.

Slunce zah ívá povrchy planet svým zá ením. Planety blízké ke Slunci jsou zah ívány siln , vzdálené slab . Zem je v takové vzdálenosti, že teplota na jejím povrchu dovoluje trvalou p ítomnost tekuté vody, což je nezbytné pro existenci života. Na povrchu Venuše p esahuje teplota bod varu vody (p es 500 °C), zatímco na v tšin povrchu Marsu je teplota trvale pod bodem mrazu.

Stavba Země

Zatímco zemský povrch je prozkoumán už tém dokonale, poznávání nitra Zem je velice obtížné. I nejhlubší doly s t žbou nerost a geologické vrty pronikly pouze do nejsvrchn jší ásti Zem .

Pro poznávání zatím nedostupného nitra Zem se používají nep ímé metody, zejména geofyzikální výzkum ší ení zem t esných (seizmických) vln. Náhlé zmny rychlosti a sm ru pohybu zem t esných vln sv d í o r zném složení a odlišných vlastnostech látek zemského nitra. Tak byly rozlišeny t i hlavní ásti – sféry – Zem : k ra, pláš a jádro (obr. 2). Zjednodušen je m žeme p irovnat ke stavb pta ího vejce: k ra je sko ápka, pláš bílek a jádro žloutek.

Na území České republiky zasahuje zemská kůra do hloubky 35 – 50 km.

Například na dně Atlantského oceánu mezi dvěma deskami tavenina vyvěrá, tuhne a vytváří středooceánský hřbet (obr. 4), a tím od sebe tyto desky odtlačuje. (Více v kapitole Pohyby litosférických desek, str. 47). Naopak např. pod západním pobřežím Jižní Ameriky se oceánská deska podsouvá pod pevninskou, a přitom zde vznikají ohniska zemětřesení a sopečné činnosti.

Zemská k ra (obr. 3) je svrchní sférou zemského t lesa. Pod povrchem zasahuje do hloubky 5 – 40 km. Výrazn se liší hloubka a složení k ry pod oceány – oceánská k ra– a pevninami – pevninská k ra Oceánská k ra je ten í (4 – 15 km) a krom usazených hornin pokrývajících dno oceán ji tvo í tmavá hornina – edi (viz str. 35). Pevninská k ra je tlustší (pr m rn 30 – 40 km), v nížinách dosahuje hloubky 25 km, kdežto pod poho ími 50 – 60 km (pod Himálajem až 80 km).Složení pevninské k ry je složit jší. Spodní ást je tvo ena rovn ž edi ovou vrstvou, kterou však p ekrývají horniny složením p ipomínající žulu (viz str. 34), tzv. žulová vrstva. Ta n kde vystupuje p ímo k povrchu (u nás nap . v Krkonoších, na Šumav , na eskomoravské vrchovin ), jinde ji p ekrývá vrstva usazených hornin.

Obr. 3 Zjednodušený průřez zemskou kůrou pod pevninou a oceány

Obr. 2 Stavba zemského tělesa

Zemský pláš zasahuje pod zemskou k rou do hloubky 2900 km. Je tvo en n kolika vrstvami, které se liší svým složením. Ve svrchní ásti plášt p evažují zejména k emi itany.Nejsvrchn jší

ást plášt spolu se zemskou k rou (do pr m rné hloubky 150 km) tvo í horninový („kamenný“) obal Zem – litosféru,která je rozd lena na n kolik souvislých desek. Proud ní v husté plastické tavenin plášt zp sobuje pohyby t chto litosférických desek.

Zemské jádro zaujímá nejhlubší nitro Zem (od hloubky 2900 km po st ed Zem v hloubce 6378 km). Teplota v zemském jád e p esahuje

5000 ºC. Jsou zde soust ed ny nejt žší prvky – železo a nikl – s p ím sí dalších prvk , nap . k emíku a síry. Vnit ní ást jádra od hloubky 5000 km je pevná, zatímco vyšší vrstvy jsou kapalné. Proud ní v kapalném kovovém jádru, které je dob e elektricky vodivé, udržuje magnetické pole Zem .

SHRNUTÍ

Země se skládá ze tří hlavních částí (sfér). Tenký

vnější obal se nazývá zemská kůra. Pod pevninami je tlustší než pod oceány. Spolu se svrchní

částí zemského pláště tvoří litosféru. Uvnitř

Země je žhavé jádro, ve kterém jsou soustředěny látky s největší hustotou. Vnější část jádra je kapalná, vnitřní pevná.

Otázky a úkoly

1 Které ásti Zem jsou dosud nejmén poznány?

2 Vysv tlete, pro je výzkum zemského nitra tak nesnadný.

3 Na základ eho byly rozlišeny jednotlivé ásti (sféry) zemského nitra?

4 ím se liší oceánská a pevninská zemská k ra?

5 Které ásti Zem tvo í litosféru?

6 ím se liší zemské jádro od ostatních ástí Zem ?

Vltavíny jsou dnes sb ratelsky i šperka sky oblíbené „minerály“. Jejich vznik souvisí s dopadem velkého meteoritu a vytvo ením impaktního kráteru východn od dnešního m sta Stuttgartu. P i jeho dopadu došlo k roztavení p vodních jílovito-pís itých sediment a tavenina byla vymršt na sm rem nad oblast jižních ech, kam dopadla. Vltavíny chemicky ozna ujeme jako k emi itanové sklo.

Obr. 4 Schéma Středoatlantského hřbetu

Už za časů starověkých Řeků a Římanů se sůl využívala při léčbě mnoha zdravotních onemocnění. V poslední době se lidé opět vracejí k známým receptům obsahujícím sůl a připomínají si její léčivé účinky. Objevuje se v kosmetice, jako léčebný inhalační prostředek či v podobě solných lamp a solných jeskyní.

ÚKOL

Připravte koncentrovaný roztok kuchyňské soli a pokuste se „vypěstovat“ co největší krystaly.

Nejv tší množství soli získávají p ímo ské státy odpa ováním mo ské vody. Významná nalezišt (solné doly) jsou i v Rusku, Polsku, N mecku, Rakousku, na Ukrajin , Slovensku (u Prešova) aj.

Solná lampa

Sůl je nezbytná pro lidský organismus. Nadměrným solením si ale člověk může zdraví poškodit, protože mnoho soli způsobuje zvýšení krevního tlaku.

ÚKOL

Vzpomeňte si na učivo z biologie člověka.

Jakému nebezpečí jsou vystaveni lidé s vysokým krevním tlakem?

S l se používá nejen v potraviná ství, ale široké využití má také v chemickém pr myslu. Je to d ležitá, ale dostupná surovina.

Kazivec ( uorit)

Krystaluje rovn ž v krychlové soustav . Je pr svitný až pr hledný, bezbarvý, ale velmi asto je zbarven do r zných barevných odstín . N které zbarvené krystaly p i procházejícím sv tle uoreskují (nap . alové zbarvení se v procházejícím sv tle jeví zelen ).

CaF2

fluorid vápenatý

t = 4

= 3,0 – 3,2 g/cm3

Ostatní halalogenidy většinou doprovázejí chloridy s výjimkou fluoritu, který vznikl z těkavých plynů, jež unikly z chladnoucího žulového magmatu (viz strana 50). Proto ho nacházíme na samostatných žílách nebo přidružený k nerostům, které vznikaly podobným způsobem.

Používá se ve sklá ském prmyslu, dále jako p ísada p i výrob hliníku a oceli (snižuje teplotu tání) a je základní surovinou p i výrob kyseliny uorovodíkové

Donedávna se u nás t žil v Krušných horách, na D ínsku a u Harrachova.

SHRNUTÍ

Halogenidy jsou nerosty, které vznikly sloučením halových prvků s kovovým prvkem. Významnými nerosty jsou sůl kamenná a  uorit.

Otázky a úkoly

1 Které halogenidy znáte?

2 Který halogenid se využívá p i p íprav pokrm ?

3 Jakými zp soby se získává s l?

4 ekn te, k emu se v zimním období používá s l.

Obr. 24 Krystaly soli na niti

Obr. 25 Fluorit

4. Oxidy

Oxidy jsou slou eniny prvk s kyslíkem. Vodu bu neobsahují – ozna ujeme je jako bezvodé, nebo ji mají v jedné i více molekulách ve své struktu e a pak jim íkámevodnaté.

Bezvodé oxidy

Krevel (hematit)

Je to nerost temn šedé barvy, kusové odr dy jsou na ervenalé. Vryp je vždy krvav ervený. Krystaluje v šestere né soustav . Má-li v tší množství p imíšenin, m že vytváet m kké hlinky rudé barvy – rudky. Krevel je d ležitá ruda železa

V malém množství se vyskytuje tém všude. Vniká do jiných nerost a hornin a zbarvuje je do ervena. U nás se t žil mezi Prahou a Plzní (Ejpovice, Mníšek pod Brdy a Nu ice). Významná nalezišt jsou ve Švédsku, na Ukrajin (Krivoj Rog), v N mecku (Porýní), v USA a Kanad (Ho ejší jezero).

Korund

Tvo í šestere né krystaly soude kovitého tvaru. Pr hledné odr dy korundu jsou vyhledávanými drahokamy. Modrá odr da se nazývá safír, ervená rubín. Zrnitý agregát korundu je smirek

Korund se vyskytuje v horninách, ve kterých p evažuje hliník. Lze ho najít i v p em n ných horninách a sedimentech. Je chemicky odolný, jeho tvrdost a odolnost je d vodem, pro ho lze nalézt i v náplavech.

U nás se vzácn nachází v Jizerských horách a na eskomoravské vrchovin Sv tová nalezišt jsou v Indii, na Srí Lance a v Austrálii, smirek se nachází na ostrov Naxos v ecku.

Korund se používá ve šperka ství. Vyráb jí se z n j ložiska mechanických hodinek a p ístroj Smirek se používá jako brusný materiál. V sou asné dob se korund vyrábí synteticky

ÚKOL

Vyhledejte informace o výrobě syntetického korundu.

Fe2O3 oxid železitý t = 5,5 = 5,2 g/cm3

Al2O3 oxid hlinitý

t = 9 = 3,9 – 4,3 g/cm3

Korund může nabývat i jiného zbarvení (bezbarvý, fialový, žlutý, zelený). Tyto odrůdy jsou však vzácnější.

Rubíny se osazovala ložiska přesných přístrojů (hodinky). Umělý rubín byl použit k výrobě prvního laseru.

Obr. 27 Korund (safír)

Křemen

K emen pat í k nejrozší en jším nerost m v bec. Krystaluje v soustav klencové a šestere né (tvo í spojku hranolu a klence). Lom je rovný až lasturnatý, št pný je špatn nebo v bec ne. V kyselinách (s výjimkou uorovodíkové) se nerozpouští.

Zbarvení je r zné (obr. 29), vryp je vždy bílý.

SiO2 oxid křemičitý

t = 7 = 2,8 g/cm3

Obr. 26 Krevel

Jedna z turisticky přístupných jeskyní v Čechách se vytvořila v dolomitech nedaleko Bozkova u Semil.

Vápenec

Vápenec se tvo í na dn mo í p edevším hromad ním vápenatých schránek živo ich , hlavn korálnatc (na míst korálových útes ), prvok , m kkýš atd. Hlavní složkou je nerost kalcit (viz str. 26). Vápenec je obvykle sv tle šedý, nkdy r zn zbarvený p ím sí. Je surovinou provýrobu cementu a páleného vápna.

ÚKOL

1. Připomeňte si učivo zoologie a řekněte, které organismy tvoří na svém těle vápenaté schránky.

2. Na vzorcích vápenců se pokuste nalézt části zkamenělin.

Vápencová území se vyzna ují charakteristickou krajinou s krasovými útvary (viz str. 56). Odlišují od ostatních druhovým složením rostlin i živo ich . Jejich kv tena i zví ena je velmi pestrá.

ÚKOL Na mapě České republiky vyhledejte vápencové krasové oblasti s jeskyněmi.

Vápenci se podobá hornina dolomit, tvo ená p evážn z nerost kalcitu a dolomitu (viz str. 28). N které horské partie z dolomit se vyzna ují velkou skalní lenitostí, nap . alpské poho í Dolomity v severní Itálii.

ÚKOL Na základě porovnání chemického složení nerostů kalcitu a dolomitu usuďte, čím se liší horniny dolomit a vápenec.

Obr. 76 Vápence v Českém krasu

Obr. 77 Pohoří Dolomity v severní Itálii

Organogenní vápenec

Hořlavé usazené horniny

Rašelina se tvo í hromad ním zbytk odum elých rostlin (zejména mechu rašeliníku) za nedostate ného p ístupu vzduchu. Místem vzniku jsou rašeliništ . Vyskytují se v rovinatém terénu, bu v nížinách (v mo álech, opušt ných ramenech ek apod.), nebo na plochých horských h betech s hojnými srážkami. Svrchní vrstva rostlin nar stá na odum elých zbytcích rostlin. Tak se postupn vytvo í až n kolikametrové vrstvy rašeliny.

Rašelina se používá p i láze ské lé b , v zahradnictví, v n kterých oblastech také jako palivo.

Uhlí vzniklo prouheln ním (zv tšováním obsahu uhlíku) zbytk rostlinných t l (hromadících se v mo álech a jezerních pánvích) za nep ístupu vzduchu p sobením tlakových sil nadložních vrstev a vyšší teploty v hlubších ástech zemské k ry. Je významným zdrojem energie asurovinou pro chemický pr mysl.

erné uhlí pochází p edevšímz mladších období prvohor, kdy se tvo ilo ze zbytk stromovitých plavuní, kapradin, p esli ek a prvních nahosemenných rostlin. U nás se dnes ješt t ží v ostravsko-karvinské pánvi (kolem Karviné). T žba v menších nalezištích (v kladensko-rakovnické pánvi, v plze ské pánvi, v Podkrkonoší aj.) byla v 90. letech minulého století zastavena.

Hn dé uhlí je mladší, vzniklo v mladších t etihorách ze zbytk jehli natých a listnatých strom . Je mén prouheln né než erné uhlí. U nás se t ží v podkrušnohorských pánvích (zejména v okolí Mostu). Mén kvalitní hn dé uhlí je lignit.

Uhlovodíky se vytvo ily z mikroorganism a zbytk t ldrobných živo ich , které se ukládaly spolu s bahnem na dn mo í. Za nep ístupu vzduchu, p sobením bakterií, vlivem tlakových sil nadložních vrstev a vyšší teploty vznikly uhlovodíky tekuté – ropa, plynné – zemní plyn (obr. 79) a pevné – asfalt a zemní vosk. Jsou d ležitým zdrojem energie a surovinou chemického pr myslu. Ropa a zemní plyn se k nám dopravují ropovody a plynovody.

ÚKOL

1. Ukažte na mapě, kde se u nás těží v malém množství ropa a zemní plyn.

2. Na mapě České republiky najděte oblasti těžby (současné, popř. minulé) černého a hnědého uhlí.

3. Jmenujte a ukažte na mapě hlavní světové oblasti těžby ropy.

4. Vysvětlete, co je ropa a co nafta.

5. Na základě znalostí z chemie řekněte, které jsou hlavní složky zemního plynu.

Horská rašeliniště jsou u nás většinou součástí chráněných území (Krkonošský národní park, NP Šumava, CHKO Hrubý Jeseník, CHKO Žďárské vrchy atd.). Rozsáhlá rašeliniště vznikla v jihočeských pánvích, v Polabí i jinde.

Obr. 78 Rašeliniště

Obr. 79 Průřez ložiskem ropy

Mezinárodní termín pro sopku – vulkán – vychází z mytické báje, podle níž byl Vulkán bohem podzemního ohně a sídlil na ostrůvku Vulcano v Tyrhénském moři.

Sopečná činnost Sopky (vulkány) jsou nejvýrazn jším projevemzemské energie na povrchu

Zem inných sopek (tj. aktivních v posledních dvou tisíciletích) je na sv t více než 700.

Sope ná innost souvisí se vznikem a pohybem magmatu.

ÚKOL

Zopakujte si, co jste se učili o magmatu.

Místem vzniku magmatu je magmatický krb, který je nej ast ji ve spodní ásti litosféry. S kráterem ho spojuje sope ný komín (obr. 98).

sopečné pumy

Projevy sopečné činnosti se liší podle obsahu látek v magmatu. Vylévání lávy bývá provázeno sopečnými výbuchy s vyvrhováním

žhavého mračna sypkého materiálu (popela, prachu a sopečných pum). Jeho hromaděním, popř. zpevněním se tvoří hornina tuf. Sopky, ve kterých se střídají výlevy lávy s výbuchy, jsou sopky smíšené (stratovulkány).

Pohled na sopku Vesuv přes ruiny starověkého města Herculanea, které bylo zničeno jejím výbuchem

magmatický krb

Magma stoupá vzh ru p sobením tlakových sil plyn a par i v d sledku toho, že roztavená látka má menší hustotu než okolní hornina. Chladnutím magma tuhne ve vyv elé horniny. Magma vytékající na zemský povrch je láva Výraznou sope nou inností vznikla sope ná poho í s charakteristickým povrchem (reliéfem) krajiny. Jednotlivé sopky mají obvykle tvar kužel nebo kup. Vyléváním tekut jší lávy se tvo í štítovitá nebo deskovitá t lesa – lávové p íkrovy nebo protáhlé lávové proudy.

Obr. 99 Utuhlá láva (Ostrov Tenerife, NP Teide)

Obr. 98 Činná sopka a její části

lávový proud

popel

Sopečná puma

V tšina inných sopek se vyskytuje v aktivních oblastech zemské k ry, nap na rozhraní dvou litosférických desek a v n kterých horských oblastech. Nejbližší inné sopky jsou v italském St edomo í, nap . Vesuv nad Neapolským zálivem, Etna na Sicílii a Stromboli na Liparských ostrovech. K významným sope ným oblastem pat í ostrov Island v severní ásti St edoatlantského h betu, ostrovy a poloostrovy ve východní a jihovýchodní Asii (Kam atka, Kurily, Japonsko, Filipíny a Indonésie), St ední Amerika a východní Afrika. Ješt více inných sopek je na dn oceán

Obr. 100 Činná sopka – sopečná erupce

ÚKOL

Na mapě světadílů v zeměpisném atlase najděte některé činné sopky.

Tepelná energie vyvolaná sope nou inností se v n kterých oblastech (zejména na Islandu, Novém Zélandu, v Itálii, na Kam atce) využívá k výrob elekt iny, k vytáp ní staveb, skleník apod. P dy, které vznikají na sope ných horninách, pat í v d sledku vysokého obsahu nerostných živin k nejúrodn jším.

Historicky nejznám jší sope nou katastrofou je zni ení Pompejí a Herculanea [herkulanea] po výbuchu Vesuvu v roce 79 našeho letopo tu.

Také na území eské republiky byly v geologické minulosti inné sopky. Výsledkem t etihorní sope né innosti jsou nap . Doupovské hory, eské st edoho í a n které ásti Nízkého Jeseníku. N které sopky v echách byly inné ješt ve tvrtohorách, p ed necelým 1 milionem let (nap . Komorní h rka u Chebu).

Jevy doprovázející sopečnou činnost

Výrony horkých plyn a par (s teplotou 100 – 1000 ºC) pat í k pr vodním jev m inných sopek. Obsahují zejména sirovodík, oxid uhli itý, oxid si i itý a vodní páru. Chladn jší výrony oxidu uhli itého pat í k posope ným jev m a na území R se s nimi setkáme vzácn , nap . v národní p írodní rezervaci Soos u Chebu a ve Zbrašovských aragonitových jeskyních v Teplicích nad Be vou.

Výv ry horkých a minerálních vod se rovn ž vážou na sope né oblasti nebo hluboké zlomy v zemské k e; nazývají se v ídla Ve v tší hloubce se voda oh ívá a obohacuje se o minerální látky. Jejích lé ebných ú ink se využívá v lázních. Nejznám jším p íkladem u nás je v ídlo v Karlových Varech s teplotou vody až 73 ºC (obr. 101). V ídla, z nichž tryská horká voda v pravidelných intervalech, jsou gejzíry (obr. 102).

Náhlé sopečné výbuchy a jejich druhotné jevy (např. příbojové vlny na mořském pobřeží) mají často katastrofální následky. Výzkumem sopek a předpovídáním zvýšené sopečné aktivity se zabývají vulkanologové.

Nejvíce lidských obětí (téměř 100 000) si vyžádal výbuch sopky Tambora v Indonésii v roce 1815. Katastrofální následky měl i výbuch indonéského sopečného ostrova Krakatoa v roce 1883. Následná příbojová vlna usmrtila 35 000 obyvatel na sousedních ostrovech.

V Karlových Varech si návštěvníci na památku kupují „kamenné růže“. Jedná se o květy povlečené jemnou vřídlovcovou vrstvičkou, zbarvenou příměsí oxidů železa. Vřídelní kámen – vřídlovec – je odrůda aragonitu, vzniklá z horkých minerálních vod.

Obr. 101 Vřídlo v Karlových Varech

ÚKOL

Proveďte důkaz vzduchu, vody a humusu v půdě.

1. Do kádinky nalijte vodu a vhoďte hrudku půdy. Co pozorujete?

2. Do zkumavky dejte chemickou lžičkou trochu půdy a opatrně zahřívejte. Co pozorujete na chladných stěnách zkumavky?

3. Pokračujte v intenzivním zahřívání a opatrně si čichněte. Ucítíte zápach spáleného listí. Co jste dokázali?

PŮDY

Podzemní voda

P i vysoké hladin podzemní vody vzlínají a odpa ovaná voda vynáší drobné jílovité ástice p dy. P dy jsou pak podmá ené, mají málo p dního vzduchu, ko eny rostlin nemohou dýchat.

Čas as je d ležitým p dotvorným initelem. P dotvorní initelé p sobí v tšinou pomalu a jejich innost se projeví až za velmi dlouhou dobu. (Jeden cm ornice se v našich zem pisných ší kách vytvo í p ibližn za 100 – 150 let.)

Organismy

Organismy rozkládají organickou hmotu v humus a ovliv ují jeho množství v p d . Mají vliv na teplotu a vlhkost p dy. Humus je d ležitou podmínkou úrodnosti p dy.

Člověk

lov k zasahuje do p dotvorného procesu významným zp sobem, nap . orbou, hnojením, kácením strom , osevními postupy, stavbou komunikací apod.

Složení a vlastnosti půd

P daje p írodní útvar, který vznikl z povrchových zv tralin zemské k ry a ústrojných zbytk jako výsledek p sobení p dotvorných initel . Obsahuje složku plynnou, kapalnou a pevnou

Plynnou složku tvo í p dní vzduch (N2, O2, CO2 ), vodní párou a plynnými slou eninami, které vznikají p i rozkladu organických látek v humus (nap . NH3, H2S, CH4).

Kapalná složka je tvo ena p dním roztokem (vodou s rozpušt nými látkami).

Pohyb p dního roztoku je ovliv ován zemskou tíží, kapilární vzlínavostí a vypa ováním.

Pevná složka má podíl anorganický a organický

a) Anorganický podíl obsahuje úlomky mate né horniny r zné velikosti. Z velikosti a pom rného zastoupení ástic vyplývá d ležitá vlastnost p dy – zrnitost. Ta ovliv uje chemické, fyzikální i biologické vlastnosti p dy.

Zásaditou půdní reakci vyžaduje bělozářka liliovitá

b) Organický podíl je tvo en organismy a humusem. Humus je soubor tmavohn d zbarvených látek z odum elých t l organism , která jsou v r zném stupni rozkladu. Naše p dy obsahují pouze 1 – 2 % humusu. Vhodnými zásahy, nap . organickým hnojením, lze obsah humusu v p d zvyšovat.

Vlastnosti půdy

Nejvýznamn jší fyzikální vlastností p dy je její struktura. Ta je dána seskupením a spojováním p dních ástic do shluk a hrudek. ástice jsou spojovány tmelicími látkami (humus, CaCO3). V p d vznikají póry r zné velikosti a pr m ru, které jsou vypln ny vodou a vzduchem. Soubor pór v p d ozna ujeme jako pórovitost

Z chemických vlastností je nejd ležit jší reakce p dního roztoku, která m že být kyselá, neutrální,nebo zásaditá.

ÚKOL

Na základě znalostí z chemie uveďte příklad látky kyselé a zásadité. Co přidáváme do půdy, abychom zmírnili kyselou reakci?

Některé rostliny vyžadují kyselou reakci půdy. Patří k nim například vřes obecný.

Třídění půd

Podle zrnitosti p dních ástic rozlišujeme základní p dní druhy:

1. Pís ité (lehké) p dy – z nerost obsahují hlavn k emen, vyskytují se na vátých píscích a pískovcích. Obsahují málo humusu, špatn zadržují vodu. Snadno se obd lávají.

2. Hlinité (st ední) p dy – mají p im ené množství humusu a stejný podíl písku a jílu. Jsou rozší ené v nižších nadmo ských výškách. Zem d lsky jsou dob e využitelné.

3. Jílovité (t žké) p dy – mají hodn jílovitých ástic, jsou málo provzdušn né a obtížn zpracovatelné.

ÚKOL

Zjistěte, který půdní druh převažuje v okolí vašeho bydliště.

Na svislém ezu p dou až na mate nou horninu – tzv. p dním prolu – lze pozorovat její len nína ur ité vrstvy – p dní horizonty. Vznikly z p vodn jednotné zv traliny (substrátu) horninového podkladu obohacováním humusem a splavováním rozpustných látek a jemných p dních ástic ze svrchních poloh p dy do poloh spodních. Naspodu p echází p da do mate né horniny.Podlecharakteristiky p dního horizontu (uspo ádání p dních ástic, p dní reakce, obsah živin apod.) rozeznáváme p evažující p dní typy: ernozem , hn dé p dy, rendziny a podzolové p dy.

Rozlišujeme však i přechodné druhy půd, např. půdy písčito-hlinité, hlinito-písčité, hlinito-jílovité, jílovitohlinité apod.

Obr. 117 Typy půd

Jsou na sprašových pokryvech do 300 – 400 m nadmo ské výšky. Reakce p dního roztoku je neutrální nebo slab zásaditá. Jsou bohaté humusem, vhodné pro p stování pšenice, cukrovky a zeleniny. Jsou to p dy velmi úrodné. (Jim velmi podobné, ale s menším obsahem humusu, uhli itanu vápenatého a živin jsou hn dozem .)

ÚKOL

Zjistěte kyselost půdy na vaší zahradě (nebo na školní zahradě). Odeberte vzorek půdy, asi 3 polévkové lžíce, nasypte do kádinky s 200 ml destilované vody a promíchejte. Po 20 minutách, když se většina částic usadí, vložte indikátorový papírek a stanovte kyselost v pH podle stupnice.

černozem hnědá půda podzol rendzina

ÚKOL

Které dvojdyšné a lalokoploutvé

Objevily se první primitivní cévnaté výtrusné rostliny, které už mohly žít mimo vodníprost edí. Vodu a živiny již nemusely p ijímat celým t lem. P ijímaly je ko eny a vedly je jednoduchými cévními svazky.

ÚKOL

Zopakujte si stavbu a funkci cévních svazků u rostlin.

V devonu nastal prudký rozvoj t ídy ryb,v etn ryb lalokoploutvých a dvojdyšných. Z konce období máme d kazy o existenci prvních obojživelník (krytolebc ).

Rostliny se vyvinuly do mnoha forem. Z devonu pocházejí první plavun , p esli ky a kapradiny

V karbonu probíhaly rozsáhlé horotvorné procesy. Vytvá ela se horstva, mo e ustupovalo a p i b ezích vznikaly velké mo ály.

krytolebec

ryba lalokoploutvá

ryba dvojdyšná

Obr. 121 Ryby lalokoploutvé, dvojdyšné a krytolebci v devonu

Obr. 122 Krajina karbonu

ryby žijí v současnosti?

Otisk prvohorní ryby

Příčný řez zkamenělým kmenem kapradiny

Teplé a vlhké klima a zvýšený obsah oxidu uhli itého, zp sobený sope nou inností, umožnil velký rozvoj zelených rostlin (obr. 122). Koncem karbonu se již objevily primitivní nahosemenné rostliny. Plavun , p esli ky, kapradiny a n které nahosemenné rostliny dor staly až do výšky 30 m. V karbonských mo álech a pralesích vznikalo fotosyntézou v zelených rostlinách velké množství organické hmoty. Tato hmota v bažinách zuhelnat la, a takvzniklo

erné uhlí

ÚKOL

Vysvětlete, co je fosilní zásoba energie a jakým způsobem vznikla.

Mnoho živo išných druh žilo již mimo vodní prost edí, nap ští i, stonožky, švábi, vážky i kobylky. Rozp tí k ídel n kterých vážek dosahovalo až 75 cm. V karbonských mo álech se objevovaly r zné formy obojživelník . Z n kterých se pozd ji vyvinuli první plazi.

Posledním útvarem éry prvohor je perm. Klima na severní polokouli bylo teplé a pom rn suché. Naopak na jižní polokouli teplota poklesla.Tyto a další zm ny vedly i ke zm nám v íši rostlin a živo ich . N kte í živo ichové postupn vymizeli, nap trilobiti. Charakteristickými obojživelníky byli již zmín ní krytolebci.

Suché klima umožnilo rozvoj plaz .

S oteplováním a vysycháním bažin se snižoval po et druh plavuovitých a p esli kovitých rostlin. Z permu jsou nejznám jší cykasovité a jinanovité rostliny, objevily se první jehli nany (obr. 123).

ÚKOL

Které z těchto rostlin ještě dnes na Zemi rostou? Pokud nevíte, vezměte si na pomoc učebnici přírodopisu (botaniky) ze 6. ročníku.

Stopy života v prvohorách:

c) otisk kapradiny Zkamenělý kmen nahosemenné rostliny

Obr. 123 Krajina permu

a) otisk kmenu plavuně

b) otisk přesličky

Potravní pyramida

EKOLOGIE A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Organické látky jsou základem pro život ostatních organism , kte í je nedovedou vytvá et z látek neústrojných jako zelené rostliny.Rostliny jsou potravou býložravc , ti se stávají ko istí masožravc . Býložravcenazýváme konzumenty I. ádu a masožravce konzumenty II. ádu. V p írod se tak vytvá ejí potravní závislosti zvané potravní et zce.

V potravní pyramidě dochází k postupnému zvyšování koncentrace škodlivin. Organismus stojící na vrcholu je škodlivinami zatížen nejvíce.

* 1 ppm = 0,0001 %

Jednotka ppm je zkratka pocházející z anglického výrazu parts per million a označuje počet dílů či částic na jeden milion. (Je to výraz pro jednu miliontinu celku.) Někdy je tento výraz odvozován i z latinského pars per milion.

producenti

Všechny organické odpady, uhynulé rostliny a živo ichové se dostávají do p dy, kde jsou rozloženy skupinou organism nazývaných rozklada i neboli reducenti (destruenti).

ÚKOL Pokuste se vytvořit potravní řetězec ze známých organismů.

Je tedy patrné, že mezi neživou a živou p írodou probíhá neustálý kolob hlátek a tok energie. Minerální látky jsou zabudovány do pletiv rostlin, do tkání živo ich a po jejich smrti se vracejí do prost edí (n které se áste n uvol ují již v pr b hu života). Na obrázku je schematicky znázorn n kolob h uhlíku v p írod .

Obr. 147 Cyklus uhlíku v přírodě

PODMÍNKY ŽIVOTA

Neživé složky životního prostředí (abiotické podmínky)

Základními neživými složkami životního prost edí (abiotickými podmínkami) pro organismy jsou sv tlo, teplo, vzduch, voda a minerální látky

Světlo a teplo

Základním zdrojem veškerého sv tla – sv telné energie – je pro celou naši planetu naše nejbližší hv zda – Slunce. Za sekundu se ze Slunce uvol uje p ibližn 3,8 . 1026 watt energie, bez níž by nebyl život na Zemi možný.

Slunce je koule žhavého plazmatu.

Pro život na Zemi je nejd ležit jší elektromagnetické zá ení, jehož ást vnímáme jako viditelné sv tlo a teplo (infra ervené zá ení). Nejvýznamn jší ástí zá ení je tzv. bílé sv tlo. To umož uje jednu z nejd ležit jších biochemických reakcí, která probíhá v zelených rostlinách – fotosyntézu

N které další druhy elektromagnetického zá ení, nap íklad rentgenové nebo ultraalové, mohou život na Zemi ohrožovat. V tšina tohoto zá ení se zachytí ochrannými vrstvami atmosféry (viz také kapitola Stav životního prost edí na str. 94) a na povrch Zem dopadá jen v minimálním množství.

ÚKOL

Vzpomeňte si, kdy jste se učili o nebezpečnosti ultrafialového záření. Co může způsobovat?

Energie p icházející na Zem v podob slune ního zá ení ovliv uje pr b h dalších d j . Ze zem pisu víte, že Slunce oh ívá povrch Zem nerovnom rn (na rovníku více než blíže k pól m), tím dochází k pohybu vzduchu – v tru. Vzniká proud ní, které umož uje nap . p enos vypa ené vody – kolob h vody (obr 148). Vlivem slune ní innosti jsou uvád ny do pohybu také mo ské proudy.

Slunce je od naší Země vzdáleno přibližně 150 milionů km. (Země obíhá po elipse, vzdálenost Země se mění od 147 do 150 milionů km.) Velikost –průměr – sluneční koule je 1 400 000 km (průměr Země na rovníku je 6378 km). Hmotnost Slunce je 330 000krát větší než hmotnost Země. Takováto hmotnost tělesa má velkou gravitační sílu, která drží na oběžných drahách všechny planety naší soustavy.

ÚKOL

Zopakujte si z chemie a z fyziky poznatky o stavbě atomu.

Plazma je stav hmoty, kdy většina nebo všechny atomy ztratily jeden nebo více elektronů ze svého elektronového obalu, takže se v plazmatu pohybují i volné elektrony. (Horké plazma je také v jiskrách, blescích a vlastně skoro v každém plameni.) Plazma ve Slunci se chová jako plyn; jeho hustota roste od okraje Slunce do hloubky. Ve středu Slunce je jeho hustota 150krát větší než hustota vody a teplota přes 15 milionů stupňů. Při tak vysokých teplotách probíhají ve Slunci termojaderné reakce, při nichž se prvek vodík mění na helium. Uvolněná energie zahřívá nitro Slunce, šíří se k povrchu a odtud je vyzařována do okolního prostoru.

Obr. 148 Koloběh vody

Tato publikace je záv re nou ástí ty dílné ucelené ady u ebnic p írodopisu pro 2. stupe základních škol, pop ípad pro nižší ro níky víceletých gymnázií. Všechny u ebnice vycházejí se schvalovací doložkou MŠMT.

P íprava u ebnic a jejich zpracování se ídilo osv d enou praxí škol a také zám ry Rámcového vzd lávacího programu pro základní vzd lávání.

Celou adu u ebnic tvo í:

P ÍRODOPIS 6 pro ZŠ – zoologie a botanika

P ÍRODOPIS 7 pro ZŠ – zoologie a botanika

P ÍRODOPIS 8 pro ZŠ – biologie lov ka

P ÍRODOPIS 9 pro ZŠ – geologie a ekologie

Obdobné ady u ebnic jsou vydány pro všechny vyu ovací p edm ty na 2. stupni ZŠ.

ISBN 978-80-7235-647-8