ПОЧВЕННАЯ ФАУНА
ПОЧВЕННАЯ ФАУНА. Почвенные животные по их размерам обычно подразделяются на 5 групп: нано-, микро-, мезо-, макрофауну и мегафауну. В группу нанофауны объединяют самые мелкие животные организмы, размер которых менее 0,16 мм. Это одноклеточные простейшие, живущие в воде, заполняющей почвенные поры. Микрофауна представлена мельчайшими многоклеточными организмами, преимущественно также живущими в почвенной воде (ногохвостки, клещи, нематоды, тихоходки, коловратки). Их размер от 0,16 до 1,28 мм. Мезофауна самая многочисленная часть почвенных животных. Их размер от 1,28 до 10,2 мм. Мезофауна представлена мокрицами, энхитреидами, насекомыми, многоножками, пауками, моллюсками и др. Несколько менее разнообразен состав макрофауны (размер животных от 10,2 до 81,6 мм). В этой группе наиболее распространены крупные личинки насекомых и дождевые черви. К мегафауне (размер более 81,6 мм) относят роющих позвоночных животных (змеи, ящерицы, кроты, слепыши, слепушонки, цокоры, мыши и проч). Почвенные животные заселяют, в основном, верхние (глубиной до 20–40 см) горизонты почвы, в сухих местностях лишь отдельные виды проникают на глубину нескольких метров.
Чем меньше размеры организмов, тем больше их содержится в почве. Простейшие содержатся в количестве более миллиона экземпляров в 1 г почвы. Насекомые и их личинки исчисляются тысячами экземпляров на 1 м 2 , ногохвостки и клещи – десятками тысяч, нематоды – миллионами. Число позвоночных в некоторых почвах достигает нескольких тысяч на 1 га.
Какие же группы животных определяют суммарную почвенную зоомасссу? Самые мелкие почвенные животные – простейшие, у них, несмотря на их многочисленность небольшая зоомасса. Представители мегафауны составляют менее 1% суммарной зоомассы в силу своей малочисленности. В основном, почвенная зоомасса определяется почвенной мезо- и макрофауной, т.е. беспозвоночными: членистоногими, нематодами, дождевыми червями и др.
На основании многолетних исследований была определена зоомасса почвенных беспозвоночных в ландшафтах разных природных зон (таблица 1). Как видно, наибольшая масса почвенных беспозвоночных (и, следовательно, и наибольшая общая почвенная зоомасса) приходится на широколиственные леса умеренного климата.
Таблица 1. ЗООМАССА ПОЧВЕННЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ В НЕКОТОРЫХ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ЛАНДШАФТАХ (по Ю.И. Чернову) | |
Ландшафты | Зоомасса почвенных беспозвоночных (кг/га) |
Типичная тундра | 90 |
Северная тайга | 100–150 |
Южная тайга | 300–400 |
Широколиственные леса на серых лесных почвах | 600–2000 |
Дубравы лесостепи | 700 |
Полупустыни | 6 |
Глинистые и каменистые пустыни | 2–4 |
Почвенная фауна – важный фактор почвообразования, влияющий на все свойства почвы, включая ее плодородие. Деятельность почвенной фауны ускоряет гумификацию и минерализацию растительных остатков, изменяет солевой режим и реакцию почвы, повышает её пористость, водо- и воздухопроницаемость. Огромное значение для почвообразования имеет деятельность роющих почвенных животных, которая способствует углублению гумусового горизонта и перемешиванию слоев почвы, а также создаёт водопрочную зернистую структуру почвы.
В почвах тайги, лиственных лесов и лесостепи умеренного пояса главными роющими почвенными животными являются земляные (дождевые) черви. Они содержатся в почве в огромных количества – от многих тысяч до миллиона особей на 1 га и составляют 90% и более всей зоомассы этих лесов. Установлено, что черви на протяжении одного года могут переработать до 50–380 т почвы на 1 га. Пронизывая почву ходами, глубина которых достигает 8 м, земляные черви рыхлят ее, способствуя этим лучшей аэрации и увлажнению почвы на глубине. Они перемешивают почвенные слои, ускоряют разложение растительных остатков, создают мелкокомковатую структуру почвы и, таким образом, повышают ее плодородие. В течение нескольких лет почвенная масса полностью проходит через организмы червей.
В почвах пустынь и сухих степей наибольшую роль в перерывании и перемешивании почвы играют муравьи и термиты. В степных почвах такую работу производят и грызуны-землерои (суслики, сурки, слепушонки, слепыши, мыши, полевки, тушканчики).
Деятельность термитов приобретает особенно большой размах в тропиках, где колонии этих животных строят сооружения высотой до 3 м и выше, с диаметром основания в несколько метров. Ежегодно термиты выносят на поверхность до 10 ц/га почвенной массы.
Как и растения, животные накапливают в своих организмах определенные химические элементы. Особенно характерно концентрирование кальция почвенными беспозвоночными.
Почвенные микроорганизмы разнообразны по составу и биологической деятельности. Это бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли и простейшие. Суммарная масса микроорганизмов только в поверхностном горизонте достигает нескольких тонн на гектар. Численность микроорганизмов измеряется сотнями тысяч и миллионами в 1 г почвы. В целом, для планеты масса почвенных микроорганизмов составляет 0,01–0,1% от всей биомассы суши.
Бактерии – это одноклеточные организмы размерами в несколько сот мкм (1 мкм = 0,001 мм). Роль бактерий разнообразна. Одна из функций бактерий – усвоение ими легкоподвижных соединений, что способствует закреплению этих соединений в почве. Особенно следует отметить способность некоторых групп бактерий поглощать из воздуха молекулярный азот и переводить его в доступную для усвоения растений форму – этот процесс получил название фиксации азота. Запасы азота в атмосфере огромны, над каждым квадратным метром почвы висит столб азота весом более 7 тонн. Несмотря на то, что азот очень важен для питания растений, они с не способны усваивать его из атмосферы, он может быть использован бактериями только после предварительного связывания его азотофиксирующими микроорганизмами. В почве есть две группы азотофиксирующих бактерий. Одни из них, так называемые клубеньковыми, могут развиваться только на корнях различных бобовых растений, другие же свободно живут в почвенной среде. Наиболее важным представителем свободноживущих азотофиксирующих бактерий является Azotobacter, связывающий за одно лето в умеренных широтах до 30 кг азота на 1 га почвы. Деятельность клубеньковых бактерий гораздо эффективнее – в умеренных широтах при благоприятных условиях количество азота, связываемого этими бактериями, может достигать 200–300 кг на 1 га почвы.
Кроме бактерий азотофиксация осуществляется и некоторыми другими микроорганизмами (актиномицетами, грибами, сине-зелеными водорослями и др.), обитающими в почвах, пресных водоемах, морях и океанах. Фиксация молекулярного азота осуществляется и за счет грозовых разрядов (молний), однако количество связанного таким способом азота ничтожно, и оно не может играть заметную роль в азотном балансе почвы.
Еще одна не менее важная роль бактерий – разложение колоссального количества мертвого органического вещества, поступающего в почву, и освобождение химических элементов, прочно связанных в составе органических остатков. В результате деятельности бактерий эти химические элементы снова становятся доступными для усвоения их растениями.
Содержание бактерий в почве неравномерно: в самом верхнем горизонте содержится наибольшее их количество, ниже содержание бактерий резко уменьшается. Численность бактерий резко возрастает в непосредственной близости к корням высших растений. Эти своеобразные бактериальные чехлы вокруг корней называются ризосферой. Бактерии ризосферы играют важную роль в питании высших растений.
К актиномицетам относятся одноклеточные микроорганизмы, палочковидные клетки которых обладают способностью ветвиться. Содержание актиномицетов в почве весьма велико и часто измеряется миллиардами в 1 г почвы. Деятельность актиномицетов направлена на разложение различных органических веществ, некоторые актиномицеты выделяют антибиотики, подавляющие деятельность бактерий.
Среди почвенных микроорганизмов важны грибы. Большая часть грибов состоит из ветвящихся нитей (гиф), образующих тело гриба (мицелий). Содержание грибов в почве измеряется десятками тысяч в 1 г почвы. Наиболее распространены плесневые грибы, а в лесных почвах – гриб мукор. Грибы разрушают различные органические вещества, повышают почвенную кислотность. Мицелий грибов часто развивается на корнях и даже в клетках высших растений. Подобный симбиоз высших растений с грибами называется микоризой. Микориза выполняет функции всасывающего аппарата корневой системы, обеспечивая растения водой и пищей. Т.к. грибы усваивают питательные вещества непосредственно из органических соединений, микориза обеспечивает развитие растений в почвах, богатых слаборазложившимися растительными остатками.
Водоросли являются существенным биологическим компонентом почвы, количество их достигает многих сотен тысяч в 1 г почвенной массы. В почве содержатся сине-зеленые, желто-зеленые и диатомовые водоросли. Водоросли развиваются на поверхности почвы, причем наибольшее их количество наблюдается во влажные сезоны.
Помимо растительных микроорганизмов в почве широко распространены простейшие животные микроорганизмы. Это преимущественно корненожки, жгутиковые и реснитчатые инфузории. Их роль в почвообразовании еще не достаточно выяснена.
В почве есть и некоторые болезнетворные микробы, водные микроорганизмы и др., которые случайно попадают в почву (при разложении трупов, из желудочно-кишечного тракта животных и человека, с поливной водой или другими путями) и, как правило, быстро в ней погибают. Однако некоторые из них сохраняются в почве длительное время (например, сибиреязвенные бациллы, возбудители столбняка) и могут быть источником инфекции для человека, животных и растений.
По общей массе почвенные микроорганизмы составляют большую часть микроорганизмов нашей планеты: в 1 г чернозема содержится до 10 млрд. особей (иногда и более), что составляет до 10 т/га живых микроорганизмов.
Изменение числа почвенных микроорганизмов зависит от времени года: весной и осенью их больше, зимой и летом меньше. Верхние слои почвы богаче почвенными микроорганизмами, чем нижележащие, особенно много их в прикорневой зоне растений – ризосфере.
В целом почвенные микроорганизмы выполняют важную роль в очистке биосферы от загрязнений (разложением пестицидов, окислением угарного газа и т. д.). Особенности почв разных типов и различия в их плодородии во многом определяются спецификой почвенных микроорганизмов и микробиологических процессов в почве. Некоторые виды почвенных микроорганизмов используются в микробиологическом синтезе антибиотиков, витаминов, ферментов и других белков, аминокислот, гиббереллинов и др. (например, большинство антибиотиков получают при культивировании почвенных актиномицетов).
Источник
Моя первая теплица
… и все, что рядом с ней
Почвенные животные или почему не надо копать почву
Мы уже знаем, что каждый слой почвы имеет своих насельников. Верхний слой почвы заселили грибы и аэробные бактерии (до 20 сантиметров в глубину), им нужен кислород. Более низкий слой заселили анаэробные бактерии, которым нужен углекислый газ.
Когда лопатой поднимаем и переворачиваем пласт земли, мы бактерий из верхнего слоя отправляем на жительство на ту глубину, где они существовать не могут. То же самое происходит с бактериями из нижнего глубокого слоя. Получается, что коренного жителя жаркой солнечной воздушной страны перемещаем в темный, душный каменный мешок. А тех, которые любят подземелья, отправляем загорать на пляж.
Понятно, что большинство бактерий погибает. Чтобы восстановилась популяция, иногда требуется 5 лет.
Вместе с микроскопическими насельниками перекапывание земли уничтожает других жителей. Эти почвенные животные вынуждены страдать от руки человека с лопатой.
Почвенные животные. Одноклеточные.
Не только бактерии и грибы дают почве плодородие, но и такие почвенные животные, как одноклеточные инфузории и амебы. Обо всех по порядку и понемножку.
Одноклеточных почвенных животных не найти на глубине 50 сантиметров, их там очень мало. Лишь на глубоких черноземах они могут жить и на большей глубине. Если в почвенных ходах и порах влажно, то одноклеточные активно размножаются. Их можно насчитать сотни тысяч в крошечной массе почвы – одном грамме. Можно дать количество в граммах – 40 граммов.
Одноклеточные животные, которые облюбовали для жизни почву, вынуждены изменить свои размеры, они значительно меньше, чем их собратья, обитающие в воде. Это корненожки или амебы. Амеба протей, которая живет в прудах или канавах с илистым дном, может вырастать до 0,5 миллиметра. То есть видна невооруженным глазом. Ее почвенную товарку увидеть гораздо труднее, ведь почвенная корненожка раз в десять мельче. Потому мы их не замечаем при обработке почвы.
У корненожек нет определенной формы, они, как желеобразная масса, способны перетекать с места на место. В почве они кормятся растительными клетками.
Еще из школьной зоологии знаем, что инфузория живет в воде, но и в почве их найдено немало.
Черви тоже относятся к почвенным животным.
Всех червей, которые живут в почве, зоологи разделили на два класса. Их назвали низшие черви и высшие черви. К низшим червям отнесли нематод и коловраток. К высшим червям относятся энхитреиды и дождевые черви.
Коловратки – это обычные жители водной стихии, у них есть ряды ресничек на передней поверхности тела, которые помогают им передвигаться. В почве коловратки тоже живут, им достаточно, чтобы в капиллярах почвы была вода или хотя бы водные пленки. Коловратки малы, им достаточно такого почвенного увлажнения, чтобы они уже могли плавать. Коловратки для своего обеда выбирают бактерий и одноклеточных водорослей.
Нематоды – это меленькие кругленькие червячки. Они очень разные, видов много. Нематод очень много в садах, которые посажены человеком и за которыми хорошо ухаживают. Садоводы! Про ваши участки идет речь!
На каждом квадратном метре сада масса всех нематод 5 граммов. Или 20 миллионов особей. Они любят навоз, перегной, компост и садовую подстилку. Размножаются нематоды очень быстро: от рождения до рождения себе подобных проходит всего 5 дней.
Нематоды кормятся бактериями, грибами, почвенными простейшими животными, дрожжевыми клетками.
Много нематод живет рядом с корнями яблонь. Здесь нематоды, вооруженные похожим на стилет устройством, портят корни. Колющим оружием они могут вредить клеткам корней и высасывать из них сок. Это не очень влияет на само растение. Хуже другое: уколы – раны, через которые может попасть инфекция, а это бактерии и грибы. У таких нематод есть враг- это нематода почвенный хищник моноих, который своих родственников съедает.
Есть нематоды, которые вредят землянике.
Нематода животное, которое похоже на очень миниатюрную змею, если в микроскоп посмотреть на комочек почвы, то нематод можно увидеть очень много,
Высшие черви энхитреиды могут вырастать до 45 миллиметров, их толщина колеблется от 0,2 до 0,8 миллиметра. Мелкие энхитреиды перемещаются по естественным почвенным каналам, а крупные сами создают такие каналы, просто проедают сами себе дорогу.
Этих червячков тоже может быть до 5 граммов на каждом квадратном метре. В глубину черви не ползают, их слой – верхний слой почвы. Основной корм отмирающие корни, иногда съедают те участки живых корней, которые испорчены нематодами.
Любят, что было много гумуса и влаги.
Про дождевых червей будет отдельная статья, настолько велика роль дождевых червей в создании плодородия почвы.
Слизни и тихоходки тоже почвенные животные.
И улитки, и слизни – это моллюски. Улитки не только живут в воде, есть виды, которые называют легочными, именно они населяют почву. Как у всех улиток, у почвенных тоже есть панцирь, он помогает им не высохнуть в неблагоприятных условиях: в засуху, в жару. Слизни раковины не имеют, потому днем прячутся под опавшими листьями, под мульчей, а на кормежку выходят ночью. Основной корм свежие опавшие листья, трава, иногда съедают живые растения. Есть полевой слизень, он причиняет вред овощам, садовым, полевым растениям. Есть виды слизней, которые едят водоросли, лишайники, грибы. Если бы не погрызенные огурцы и помидоры, то люди давно бы смогли понять, что слизни – это санитары любых растительных сообществ. И не стоит уничтожать слизней, стоит защищать растения так, чтобы и слизни и овощи были целы.
Есть крошечные, но видимые глазом животные в почве, которые называются тихоходками. А еще ногохвостки, мокрицы, многоножки, личинки насекомых.
Мокрица единственный рачок, который научился жить в почве. Они для себя сами проделывают в почве ходы, чем помогают поступлению воздуха. Они же листочки и череночки, то есть растительный материал, перерабатывают в листовой перегной. Мокрица – рак без домика, потому ей нужна влажная почва, влажная мульча, влажная подстилка. Днем мокриц можно найти под камнями, в листовой подстилке под кустарниками. Ночью выходит на охоту за соками растений.
Многоножки только прячутся в земле, а живут на поверхности, хотя себя не афишируют, живут скромно. Но люди все равно видят самых крупных из них кивсяков. Пища многоножек гниющие растительные остатки. Но есть и среди них хищники, например, сколопендра. Она кормится червями, слизнями, улитками, личинками насекомых.
Многоножки интересно размножаются. Самец оставляет на поверхности почвы семенную жидкость в виде комочков. Самка нечаянно найдет такой комочек, оплодотворит яйца и отложит их. Конечно, это происходит в листовой подстилке.
Почвенные животные создают почвенное плодородие.
Что мы делаем, когда собираем граблями и сжигаем весной мусор, который состоит из растительных остатков? Уничтожаем полезных животных, которые помогают наращивать и создавать плодородие почвы или боремся с мифическими садовыми и огородными вредителями? Вредители тоже живут в почве. Может тогда стоит прокаливать (как советуют «специалисты») почву не только для посева семян перцев и помидоров, но и для посадки яблонь и капусты? Делать почву безжизненной и не способной родить?
Без почвенных животных, без микроорганизмов почвы нет. Остается только мертвый материал, в который можно хоть сколько сыпать минеральных удобрений, они не помогут.
Такая безжизненная структура и структуры то не имеет, она разрушается, ее разносят ветры, ее уничтожает вода. Пока в ней, этой пустой смеси песка, минералов, не поселятся новые почвенные животные, пока они не образуют сообщество, пока не восстановится между ними равновесие. Почвенная жизнь должна быть насыщенной. Не нам решать, как она должна организоваться. Ей просто не надо мешать.
Не надо пахать, не надо удобрять, не надо поливать. Надо всего лишь дать ей возможность жить по собственным законам.
Все помнят про Круппа и плуг. Все пушки мира не принесли почве столько вреда, сколько принес плуг. Потому почти нет в мире по-настоящему плодородных земель, потому низки урожаи, потому невозможно справиться с вредными насекомыми. Потому продукты стали ядовитыми.
Давайте, хоть на своих крошечных наделах восстановим плодородие почвы, не будем мешать природе.
Источник