 |
|
|
БИОЛОГИЯ ПОЧВ |
Глава 1 ПОЧВЕННАЯ БИОТА
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Все животные, обнаруживаемые в почвах, делятся на три группы: геобионты — постоянные обитатели почв (например, дождевые черви, многоножки, ногохвостки); геофилы, живущие в почве лишь на протяжении части жизненного цикла (личинки хрущей, щелкунов) и геоксены, которые лишь временно укрываются в почве (например, вредная черепашка, некоторые насекомые).
У геобионтов и геофилов развиваются различные приспособления к почвенной среде обитания. Общебиологические адаптации выражаются в особом ритме жизненных циклов, сроках размножения, миграциях и таксисах. Они присущи крупным животным. У представителей мезо- и макрофауны наблюдаются также адаптации морфологического порядка: изменение формы конечностей, редукция органов зрения, уменьшение размеров тела. Анатомические адаптации проявляются в строении кутикулярных покровов, органов дыхания и выделения. Физиологические приспособления, выражающиеся в особенностях обмена веществ, водном обмене и температурных адаптациях, свойственны главным образом представителям микрофауны.
Деление на размерные группы (нано-, микро-, мезо- и макрофауну) удобно при рассмотрении взаимодействил животных со средой обитания, т. е. с почвой ( 6). Мелкие животные, имеющие микроскопические размеры и составляющие основу нано- и микрофауны, — это главным образом одноклеточные простейшие, а также коловратки, нематоды и тихоходки, которые живут большей частью в водной фазе почвы, в пленках и капиллярах и по сути своей являются не столько гео-, сколько гидробионтами. Для представителей мезофауны почва выступает как система влажных камер и пещер. Для их жизни в почве важны такие свойства субстрата, как порозность, распределение мертвых остатков и гумуса. К этой группе относится большинство истинных геобионтов — клещи, ногохвостки, мокрицы, многоножки и насекомые. Для членов макрофауны (земляные черви, некоторые крупные многоножки, насекомоядные и грызуны) почва как среда обитания представляет собой плотный или рыхлый субстрат, и плотность еложения его имеет для них основное значение. Передвигаясь в почвенной толще, они вызывают, в отличие от животных других размерных, групп, резкое перемещение не только частиц почвы, но и целых слоев,, нарушая естественное ее сложение.
Положение отдельных групп почвенных животных в трофических цепях определяет их участие и роль в превращении веществ, в биологическом круговороте. По типам питания почвенные животные можно разделить на следующие группы.
Фитофаги — питаются тканями корней живых растений, нанося, ущерб сельскому и лесному хозяйству. Например, личинка майского хруща подгрызает корни молодых сеянцев сосны. Свекловичная нематода внедряется в корни сахарной свеклы и вызывает потери урожая. Зоофаги питаются другими животными, выступая в роли хищников или паразитов. Примером могут служить все насекомоядные животные, нематоды, поедающие простейших и коловраток, хищные- клещи, питающиеся нематодами, ногохвостками, энхитреидами. Некрофаги используют в пищу трупы животных. Например, муравьи-бегунки в пустынях Средней Азии поедают останки насекомых.
Сапрофаги — наиболее многочисленная и важная по значению группа почвенных животных. Они перерабатывают мертвые остатки растений, опад и отпад. К ним относятся черви, многоножки, мокрицы, некоторые клещи и личинки насекомых. Эта экологическая группировка составляет детритные пищевые цепи и представляет наибольший интерес для изучения роли животных в преобразовании органических веществ в почве ( 7).
Вопрос о типе питания и пищевых связях почвенных животных важен при выявлении среди них индикаторных групп, так как фактор питания оказывает решающее влияние на распространение. Существует корреляция между количеством опада растений, их корней и животными в почвенном профиле. Как правило, зоны максимального распространения корней растений и численность животных близко совпадают. В лесах, где основная масса мертвого органического вещества сосредоточена на поверхности почвы в виде подстилки, а корни наиболее густо распределены в нижней части АО и в А1, численность животных максимальна в самой верхней части профиля, а к 40—50 см резко падает. В почвах степей на поверхности образуется степной войлок, который, как правило, сильно иссушается.
Основная часть органического вещества сосредоточена в гумусовом горизонте в виде корней травянистых растений. Животные здесь представлены главным образом теми видами, которые живут не в подстилке, а в гумусовом горизонте почвы (дождевые черви, энхитреиды, клещи, многоножки). Они проникают также на значительную глубину — до 120 см. Итак, в лесных ландшафтах процессы трансформации органических веществ: растений протекают на поверхности почвы, а в травянистых они опущены на глубину. М. С. Гиляров разработал метод зоологической диагностики для дифференциации серых лесных и бурых лесных почв. В серых лесных почвах под дубравами процессы переработки животными растительных остатков протекают в глубоких минеральных горизонтах, а в буроземах — в подстилке. Соответственно в буроземах обильны подстилочные сапрофаги, а в серых лесных почвах — земляные черви, которые тоже питаются опадом, но не на поверхности почвы, а затаскивают эти остатки в глубокие норки и подземные хранилища. Таким образом, животные выступают в роли агентов формирования почвенного профиля и в этой роли у них нет дублеров среди других организмов, населяющих почву.
Животные играют большую роль в перераспределении не только растительных остатков, но и минеральных солей: вынося на поверхность почву из глубоких слоев, сни меняют химический состав почвенных горизонтов ( 8). В полупустынях численность малого суслика местами так велика, что весь мезо- или микрорельеф там зооген- ного происхождения. За год животные выносят до 1,5 т/га почвы, а норы их проникают до глубины 2 м.
В лессовых пустынях, на такырах и по древним террасам рек Средней Азии, Казахстана и Закавказья живут пустынные мокрицы — самые многочисленные членистоногие в этих местообитаниях. Они поселяются колониями и численность их достигает иногда 800 тыс. особей на 1 га. Норки их проникают в толщу почвы на глубину до 40— 50, а иногда и до 80 см. Строя норки, мокрицы выносят почву из глубоких слоев и оставляют ее вместе с экскрементами на поверхности. В течение лета они могут вынести в расчете на 1 га около 0,5 т почвы и до 1 т экскрементов с высоким содержанием органического вещества. Анализы показали, что почва у норок мокриц богата азотом. Мокричники заметно выделяются более густым травяным покровом и имеют высокую продуктивность. Таким образом, мокрицы в пустыне выполняют функцию отсутствующих там дождевых червей. Почво- образующая деятельность мокриц не раз обращала на себя внимание почвоведов. Было замечено, что мокрицы, увеличивая пористость почвы, изменяя ее водно-воздушный режим и химический состав, способствуют переходу лессовых пустынных почв в сероземы, на которых поселяются кустарники. Мокрицы, таким образом, выступают в роли пионеров освоения пустынь.
Мокрицы и некоторые другие сапрофаги, например многоножки, перерабатывая растительные остатки, разлагают клетчатку. Разложение целлюлозы, по-видимому, осуществляют их микробные симбионты, живущие в кишечном тракте. Состав симбионтов почвенных животных изучен пока слабо. У многих представителей симбионтами являются грибы. Симбионты определяют участие животных в трансформации органического вещества.
В целом превращение органических веществ в почве проводится сложным комплексом животных и микроорганизмов, образующих так называемую детритную цепь
|
|
|
|
К содержанию книги: И. П. БАБЬЕВА, Г. М. ЗЕНОВА, Д.Г.ЗВЯГИНЦЕВ
|
Последние добавления:
Вильямс. Травопольная система земледелия
Качинский - Жизнь и свойства почвы
Вернадский - химическое строение биосферы