Многоножки среда обитания почва

Роль многоножек в почве. Основные среды жизни

1. Самые быстродвигающиеся животные живут в среде:

а) наземно-воздушной;
б) подземной (почва);
в) водной;
г) в живых организмах.

2. Назовите самое крупное животное, которое когда-либо существовало (и существует ныне) на Земле. В какой среде оно обитает? Почему в других средах обитания возникнуть и существовать такие крупные животные не могут?
(Ответ: синий кит. В водной среде выталкивающая (архимедова) сила позволяет значительно компенсировать силу тяготения.)

3. Объясните, почему в давние времена воины определяли приближение вражеской конницы, приложив ухо к земле.
(Ответ: проводимость звука в плотной среде (почва, земля) выше, чем в воздушной.)

4. Ученые-ихтиологи сталкиваются с серьезными проблемами при сохранении глубоководных рыб для музеев. Поднятые на палубу корабля, они в буквальном смысле слова взрываются. Объясните, почему это происходит.
(Ответ: на больших океанских глубинах создается колоссальное давление. Чтобы не быть раздавленными, организмы, живущие в этих условиях, должны иметь такое же давление внутри своего организма. При быстром поднятии на поверхность океана они оказываются «раздавленными изнутри». )

5. Объясните, почему глубоководные рыбы имеют либо редуцированные, либо гипертрофированные (увеличенные) глаза.
(Ответ: на большие глубины проникает очень мало света. В этих условиях зрительный анализатор должен быть либо очень чувствительным, либо он становится ненужным – тогда зрение компенсируется за счет других органов чувств: обоняния, осязания и др.)

6. Если смешать воду, песок, неорганические и органические удобрения, будет ли эта смесь почвой?
(Ответ: нет, т.к. почва должна иметь определенную структуру и в ее состав должны входить живые существа.)

7. Заполните пропуски, выбирая одно слово из пары в скобках.

(Ответ: не грозит, слабые, агрессивна, имеют, не имеют, не имеют, не имеют, большое.)

8*. В каких средах обитания животные имеют наиболее простое строение органа слуха (сравнивать необходимо близкородственные группы животных)? Почему? Доказывает ли это, что в этих средах животные плохо слышат?
(Ответ: в почве и воде. Это связано с тем, что проводимость звука в этих плотных средах наилучшая. Факт простой организации органов слуха этих животных не доказывает того, что они плохо слышат. Лучшее распространение звуковой волны в плотной среде способно компенсировать низкую организацию органов слуха.)

9. Объясните, почему постоянноводные млекопитающие (киты, дельфины) имеют гораздо более мощные теплоизоляционные покровы (подкожный жир), чем наземные звери, обитающие в суровых и холодных условиях. Для сравнения: температура соленой воды не опускается ниже –1,3 °С, а на поверхности суши она может падать до –70 °С.)
(Ответ: вода обладает значительно более высокой теплопроводностью и теплоемкостью, чем воздух. Теплый предмет в воде будет намного быстрее остывать (отдавать тепло), чем на воздухе.)

10*. Весной многие люди жгут пожухлую прошлогоднюю траву, обосновывая это тем, что свежая трава будет расти лучше. Экологи, напротив, утверждают, что это делать нельзя. Почему?
(Ответ: мнение о том, что после пала новая трава растет лучше, вызвано тем, что молодые проростки кажутся более дружными и зелеными на черном фоне пепелища, чем среди пожухлой травы. Однако это не более чем иллюзия. На самом деле во время пала многие побеги молодых растений обугливаются и их рост замедляется. В огне гибнут миллионы насекомых и других беспозвоночных, обитающих в подстилке и травянистом ярусе, уничтожаются кладки птиц, гнездящихся на земле. В норме органические вещества, составляющие пожухлую траву, разлагаются и постепенно переходят в почву. Во время пожара они сгорают и превращаются в газы, поступающие в атмосферу. Все это нарушает круговорот элементов в данной экосистеме, ее естественный баланс. Кроме того, сжигание прошлогодней травы регулярно приводит к пожарам: горят леса, деревянные постройки, столбы линий энергоснабжения и связи.)

Вокруг нас: на земле, в траве, на деревьях, в воздухе — всюду кипит жизнь. Даже никогда не углублявшийся в лес житель большого го­рода часто видит вокруг себя птиц, стрекоз, ба­бочек, мух, пауков и многих других животных. Хорошо известны всем и обитатели водоемов. Каждому, хотя бы изредка, приходилось ви­деть стайки рыб у берега, водяных жуков или улиток.

Но есть мир, скрытый от нас, недоступный непосредственному наблюдению,- своеобраз­ный мир животных почвы.

Там вечный мрак, туда не проникнешь, не разрушив естественного строения почвы. И только отдельные, случайно замеченные при­знаки показывают, что под поверхностью поч­вы среди корней растений существует богатый и разнообразный мир животных. Об этом гово­рят порой холмики над норками кротов, отвер­стия нор суслика в степи или норок береговых ласточек в обрыве над рекой, кучки земли на дорожке, выброшенные земляными червями, и сами они, выползающие после дождя, а также неожиданно появляющиеся буквально из-под земли массы крылатых муравьев или жирные личинки майских жуков, которые попадаются при вскапывании земли.

Почвой называют обычно поверхностный слой земной коры на суше, образовавшийся в процессе выветривания коренной материн­ской породы под воздействием воды, ветра, коле­баний температуры и деятельности растений, животных и человека. Важнейшее свойство

Твердые частицы почвы покрыты пленкой воды, в которой обитают микроскопические животные.

почвы, отличающее ее от бесплодной материн­ской породы,- плодородие, т. е. способность производить урожай растений.

Как среда обитания животных почва сильно отличается от воды и воздуха. Попробуйте взмахнуть рукой в воздухе — вы не заметите почти никакого сопротивления. Проделайте то же в воде — вы почувствуете значительное со­противление среды. А если опустить руку в яму и засыпать землей, то обратно вытащить ее будет трудно. Понятно, что животные могут сравнительно быстро двигаться в почве лишь в естественных пустотах, трещинах или ранее прорытых ходах. Если ничего этого на пути нет, то продвинуться животное может, только про­рывая ход и отгребая землю назад либо загла­тывая землю и пропуская ее через кишечник. Скорость движения при этом, конечно, будет незначительной.

Всякому животному, чтобы жить, необхо­димо дышать. Для дыхания в почве иные усло­вия, чем в воде или в воздухе. В состав почвы входят твердые частицы, вода и воздух. Твер­дые частицы в виде небольших комочков зани­мают немногим более половины ее объема; ос­тальное приходится на долю промежутков — пор, которые могут быть заполнены воздухом (в сухой почве) или водой (в почве, насыщен­ной влагой). Как правило, вода покрывает тонкой пленкой все почвенные частицы; осталь­ное пространство между ними занято возду­хом, насыщенным водяными парами.

Благодаря такому строению почвы в ней и живут многочисленные животные, которые дышат через кожу. Если их вынуть из земли, они быстро погибают от высыхания. Больше того, в почве живут сотни видов настоящих пресноводных животных, населяющих реки, пруды и болота. Правда, это все микроскопи­ческие существа — низшие черви и однокле­точные простейшие. Они двигаются, плавают в пленке воды, покрывающей почвенные части­цы. Если почва высыхает, эти животные выде­ляют защитную оболочку и как бы засыпают.

Почвенный воздух получает кислород из атмосферы: количество его в почве на 1-2% меньше, чем в атмосферном воздухе. Кислород потребляют в почве и животные, и микроорганизмы, и корни растений. Все они выделяют углекислый газ. В почвенном воздухе его в 10-15 раз больше, чем в атмосфере. Свободный газообмен почвенного и атмосферного воздуха

происходит только в том случае, если поры между твердыми части­цами не сплошь запол­нены водой. После силь­ных дождей или вес­ной, после таяния сне­га, почва насыщается водой. Воздуха в почве становится недостаточ­но, и под угрозой гибе­ли многие животные ее покидают. Этим и объ­ясняется появление зем­ляных червей на поверх­ности после сильных дождей.

Среди почвенных жи­вотных встречаются и хищники, и питающие­ся частями живых рас­тений, главным образом корнями. Есть в почве и потребители разла­гающихся растительных и животных остатков — возможно, в их пита­нии немалую роль иг­рают и бактерии.

Свою пищу почвен­ные животные находят либо в самой почве, ли­бо на ее поверхности.

Жизнедеятельность многих из них очень по­лезна. Особенно полезна деятельность дожде­вых червей. Они затаскивают в свои норы огромное количество растительных остатков, что способствует образованию перегноя и возвра­щает в почву вещества, извлеченные из нее кор­нями растений.

В лесных почвах беспозвоночные, особенно дождевые черви, перерабатывают более поло­вины всех опавших листьев. За год на каждом гектаре они выбрасывают на поверхность до 25-30 т переработанной ими земли, превра­щенной в хорошую, структурную почву. Если распределить эту землю равномерно по всей поверхности гектара, то получится слой в 0,5-0,8 см. Поэтому дождевых червей не зря считают важнейшими образователями почвы. В почве «работают» не только дождевые черви, но и их ближайшие родственники — более мелкие беловатые кольчатые черви (энхитреиды, или горшечные черви), а также неко­торые виды микроскопических круглых червей (нематоды), мелкие клещи, различные насе­комые, особенно их личинки, и, наконец, мок­рицы, многоножки и даже улитки.

Влияет на почву и чисто механическая рабо­та многих живущих в ней животных. Они прокладывают ходы, перемешивают и разрых­ляют почву, роют норы. Все это увеличивает в почве количество пустот и облегчает проникно­вение в ее глубину воздуха и воды.

В такой «работе» участвуют не только сравнительно мелкие беспозвоночные животные, но и многие млекопитающие — кроты, земле­ройки, сурки, суслики, тушканчики, поле­вые и лесные мыши, хомяки, полёвки, слепыши. Сравнительно крупные ходы некоторых из этих животных уходят вглубь от 1 до 4 м.

Еще глубже идут ходы крупных дождевых червей: у большинства из них они достигают 1,5-2 м, а у одного южного червя даже 8 м. Эти ходы, особенно в более плотных почвах, постоянно используются корнями растений, проникающими в глубину. В некоторых мес­тах, например в степной зоне, большое коли­чество ходов и нор роют в почве жуки-навоз­ники, медведки, сверчки, пауки-тарантулы, муравьи, а в тропиках — термиты.

Многие почвенные животные питаются кор­нями, клубнями, луковицами растений. Те из них, которые нападают на культурные растения или на лесные насаждения, считаются вреди­телями, например майский жук. Его личинка живет в почве около четырех лет и там же окукливается. В первый год жизни она пи­тается преимущественно корнями травянистых растений. Но, подрастая, личинка начинает питаться корнями деревьев, особенно молодых сосенок, и приносит лесу или лесонасаждениям большой вред.

Личинки жуков-щелкунов, чернотелок, дол­гоносиков, пыльцеедов, гусеницы некоторых ба­бочек, например подгрызающих совок, личинки многих мух, цикад и, наконец, корневые тли, например филлоксера, также питаются корня­ми различных растений, сильно вредя им.

Большое количество насекомых, поврежда­ющих надземные части у растений — стебли, листья, цветки, плоды, откладывают в почве яйца; здесь же вышедшие из яиц личинки скрываются в засуху, зимуют, окукливаются. К почвенным вредителям относятся некото­рые виды клещей и многоножек, голые слизни и чрезвычайно многочисленные микроскопиче­ские круглые черви — нематоды. Немато­ды проникают из почвы в корешки растений и нарушают их нормальную жизнедеятельность. В почве обитает немало хищников. «Мирные» кроты и землеройки поедают огромное коли­чество дождевых червей, улиток и личинок насекомых, нападают они даже на лягушек, ящериц и мышей. Едят эти животные почти непрерывно. Например, землеройка за сутки съедает количество живности, равное ее собственному весу!

Хищники имеются почти среди всех групп беспозвоночных, живущих в почве. Крупные инфузории питаются не только бактериями, но и простейшими животными, например жгу­тиконосцами. Сами инфузории служат добы­чей некоторым круглым червям. Хищные кле­щики нападают на других клещей и мельчай­ших насекомых. Тонкие, длинные, бледно-окрашенные многоножки-геофилы, живущие в трещинах почвы, а также более крупные темно-окрашенные костянки и сколопендры, держа­щиеся под камнями, в пнях, тоже хищники. Они питаются насекомыми и их личинками, червями и другими мелкими животными. К хищ­никам относятся пауки и близкие к ним сено­косцы («коси-коси-ножка»). Многие из них оби­тают на поверхности почвы, в подстилке или Под лежащими на земле предметами.

В почве живет много хищных насекомых. Это жужелицы и их личинки, играющие

Личинка муравьиного льва на дне сооруженной ею песчаной воронки.

немалую роль в истреблении насекомых-вреди­телей, многие муравьи, особенно более крупные виды, истребляющие большое количество вред­ных гусениц, и, наконец, знаменитые мура­вьиные львы, названные так потому, что их личинки охотятся за муравьями. У ли­чинки муравьиного льва сильные острые челю­сти, ее длина около 1 см. Личинка роет в сухой песчаной почве, обычно на опушке соснового леса, воронкообразную ямку и зарывается на ее дне в песок, выставив наружу только широ­ко раскрытые челюсти. Попадающие на край воронки мелкие насекомые, чаще всего муравьи, скатываются вниз. Тогда личинка муравьиного льва схватывает жертву и высасывает ее.

В некоторых местах в почве встречается хищный. гриб! Мицелий этого гриба, носящего мудреное название — дидимозоофаг, об­разует особые ловчие кольца. В них попадают мелкие почвенные черви — нематоды. С по­мощью специальных ферментов гриб растворяет довольно прочную оболочку червя, врастает внутрь его тела и начисто его выедает.

В трещинах почвы прячутся многие крово­сосущие клещи, например крупные паст­бищные. Они могут служить передатчиками ряда тяжелых болезней, в том числе страшного та­ежного энцефалита.

В процессе приспособления к условиям жиз­ни в почве у ее обитателей выработался ряд осо­бенностей в форме и строении тела, в физио­логических процессах, размножении и разви­тии, в способности переносить неблагоприят­ные условия и в поведении.

У дождевых червей, нематод, большинства многоножек, у личинок многих жуков и мух сильно удлиненное гибкое тело, позволяющее легко продвигаться в извилистых узких ходах и трещинах почвы. Щетинки у дождевых и дру­гих кольчатых червей, волоски и коготки у чле­нистоногих позволяют им значительно уско­рять свои движения в почве и прочно удержи­ваться в норах, цепляясь за стенки ходов. По­смотрите, как медленно ползет червь по поверх­ности земли и с какой скоростью, в сущности моментально, он скрывается в своей норе. Про­кладывая новые ходы, некоторые почвенные животные попеременно вытягивают и сокращают тело. При этом в передний конец животного периодически перекачивается полостная жидкость. Он сильно вздувается и расталки­вает почвенные частицы. Другие животные, рас­чищая себе путь, копают землю передними лапами, превратившимися в специальные орга­ны копания.

Окраска животных, постоянно живущих в почве, обычно бледная — сероватая, желто­ватая, беловатая. Глаза у них, как правило, развиты слабо или полностью отсутствуют. За­то очень тонко развились у них органы обоня­ния и осязания.

Современная наука придерживается той точ­ки зрения, что жизнь зародилась в первобыт­ном океане и лишь гораздо позже распростра­нилась оттуда на сушу (см. ст. «Возникновение жизни на Земле»). Весьма возможно, что для некоторых наземных животных почва служила переходной средой от жизни в воде к жизни на суше. В этом нет ничего удивительного, поскольку почва представляет собой среду оби­тания, по своим свойствам промежуточную между водой и воздухом.

Мир животных почвы очень богат. Он вклю­чает около трехсот видов простейших, больше тысячи видов круглых и кольчатых червей, десятки тысяч видов членистоногих, сотни моллюсков и ряд видов позвоночных.

Среди почвенных животных есть и полез­ные и вредные. Но большинство их числится пока в рубрике «безразличных». Возможно, что это результат нашего незнания. Изучение их — очередная задача науки.

Всю жизнь под землей

Слепыш постоянно живет под землей и почти никогда не выходит на поверхность. Вся жизнь животно­го проходит в непрерывной работе: он роет неглубоко под землей длинней­шие ходы, делая это зимой и летом, днем и ночью.

Слепыш подгрызает корни расте­ний; уцепившись зубами за корешок, затаскивает растение под землю. Так он питается.

Зверек роет землю лапками и головой. Мышечная сила шеи этих животных огромна. Иногда их ходы и выбрасываемые на поверхность кучи земли появляются на укатанных доро­гах, где почва с трудом поддается даже лопате.

Наш друг и помощник

Несмотря на свои небольшие раз­меры, обыкновенный дождевой червь совершает огромную работу. Подсчи­тано, например, что на площади 1 м2 они могут вырыть 300 своих тоннелей, благодаря чему воздух лучше прони­кает в глубь почвы. Дождевой червь пропускает через свой пищеваритель­ный канал около 5 кг земли ежегод­но. Исследования показывают, . что сады, в которых исчезают черви, пе­рестают плодоносить.

Большую опасность для дожде­вых червей представляет опрыскива­ние растений химическими веществами, вместе с дождем проникающими в поч­ву. Но если дозы небольшие, то черви к ним приспосабливаются.

Биология почв — комплексная наука, возникшая на стыке разных разделов биологии и почвоведения. Биология почв рассматривает биологические аспекты почвоведения, а именно живой мир, населяющий почву и процессы взаимодействия этого мира с твердой, жидкой и газообразной составными частями почвы. Биология почв включает в себя почвенную зоологию и протистологию, альгологию и микологию, микробиологию и биохимию. Она изучает процессы и явления, которые составляют область исследований генетического почвоведения (происхождение и развитие почв, образование гумуса, формирование почвенного профиля и др.), физики и химии почв (роль микроорганизмов в образовании водопрочных агрегатов почв, в разрушении структуры, в превращении отдельных элементов, их аккумуляции и др.), географии почв (разработка принципов и методов биологической диагностики и классификации почв), агрохимии и земледелия (почвенное плодородие и питание растений), охраны почв и борьбы с их загрязнениями.

Разделы почвенной биологии — микология, альгология и зоология развивались несколько позднее почвенной бактериологии — с конца первой четверти XX в. Почвенная зоология основана академиком М.С. Гиляровым (1912-1985). Его книга «Почвенная фауна и жизнь почвы» (1939) заложила основы развития почвенной зоологии как раздела почвоведения в Московском университете.

Биология почв подробно и всесторонне изучает различные группы почвенных организмов (биоразнообразие): бактерии, актиномицеты, грибы, дрожжи, водоросли, беспозвоночных животных. Изучаются свойства вновь выделенных почвенных микроорганизмов с необычными и полезными свойствами, например, продуценты антибиотиков, витаминов, ферментов, гормонов. Изучается роль почвенных организмов в поддержании гомеостаза в биосфере, чистоте почвы, атмосферы и фунтовых вод. Исследуется роль биологического азота в биосфере, микробное образование окиси и закиси азота. Разрабатываются новейшие биотехнологии в охране почв и окружающей среды, особенно от нефтяных загрязнений, пестицидов, закиси азота и углерода. Изучается взаимодействие микроорганизмов с растениями и животными. Решаются проблемы биохимии почв, особенно ферментативной активности почв. Охватываются многие проблемы современной экологии почвенных организмов начиная от математического моделирования и заканчивая молекулярной и генетической экологией.

> Почвенные животные

Масса органического вещества, создаваемая растениями и водорослями, т.е. первичными продуцентами, поступает далее в биологический круговорот к следующему звену — потребителям растительной продукции (консументам). Часть этой массы отчуждается непосредственно животными-фитофагами, другая часть поступает в так называемый сапротрофный ярус, в котором происходит потребление и разложение мертвых растительных остатков. В этой части цикла животные — обитатели почв — выступают как активные преобразователи органической массы, хотя их роль как разлагателей менее значительна, чем роль грибов и бактерий. Представления о роли почвенных животных в круговороте веществ и почвообразовательных процессах неоднократно менялись. Давно замечено, что животные оказывают механическое воздействие на почву. Ч. Дарвин писал о том, что черви задолго до плуга рыхлили землю. Этим далеко не исчерпывается воздействие животных на среду обитания. Почвенные животные оказывают существенное влияние на химизм почв, образование гумуса, структурные свойства, биологическую активность и в целом на почвенное плодородие. Наземные и почвенные беспозвоночные животные составляют 95-99% видов животных в экосистемах суши. Все животные, обнаруживаемые в почве, могут быть разделены на три группы. Геобионты — постоянные обитатели почв (дождевые черви, многоножки, ногохвостки). Геофилы, живущие впочве на протяжении части своего жизненного цикла (личинки жуков). Геоксены временно укрываются в почве (например, вредная черепашка, некоторые насекомые). У животных — обитателей почв — развиваются различные приспособления к почвенной среде. Эти приспособления (адаптации) выражаются в изменении морфологии, физиологии и особенностей поведения животных. Например, некоторым почвенным обитателям свойственно изменение формы конечностей, редукция органов зрения, уменьшение размеров тела. Анатомические адаптации проявляются в строении кутикулярных покровов, органов дыхания и выделения. Физиологические приспособления выражаются в особенностях обмена веществ, в водном обмене и температурных адаптациях. Адаптивные стратегии особенно разнообразны у крупных почвенных животных. Уход в почву был связан с необходимостью аэрации плотной среды, ее преобразованием. Заселение почвы животными происходит по-разному из-за многофазности почвы. Животные разных размеров осваивают разные фазы — воздушную, водную, плотную части почвы. Заселение почвы в целом и отдельных ее микролокусов производится животными в зависимости от величины их тела, типов дыхания и питания. Согласно особенностям образа жизни и влияния на почву животных разных размеров их делят на группы. Для каждой группы применяют специфические методы количественной оценки. Чаще выделяют три размерные группы — микро-, мезо- и макрофауну. Иногда из первой вычленяют нанофауну, из последней мегафауну (рис. 7) .

Нанофауна представлена одноклеточными простейшими, размеры которых не выходят за пределы двух-трех десятков микрометров. Они живут в почвенных порах, заполненных водой и являются гидробионтами. Почвенные формы мельче, чем те, которые встречаются в водоемах. Могут долго сохраняться в неблагоприятных условиях иссушения или промораживания в состоянии покоя в форме цист. Микрофауна включает многоклеточных микроскопических животных (коловратки, нематоды, тихоходки). Это тоже гидробионты, живущие во влажной среде, в порах или камерах, атмосфера которых насыщена водяными парами. К этой же размерной группировке относятся клещи и ногохвостки, которые составляю аэробионтную группировку мелких почвенных животных. Их распределение в почве зависит от мертвых растительных остатков и гумуса, некоторые связаны с живыми корнями растений. Представители нано- и микрофауны не влияют активно на порозность и другие физические свойства почвы в силу своих очень малых размеров .

Мезофауна объединяет разнообразную и многочисленную часть почвенного животного населения. Животные этой размерной группировки видимы простым глазом или под лупой, их можно собирать вручную. В основном это мелкие насекомые, некоторые многоножки, мокрицы, пауки, а также энхитреиды. Способны к вертикальной миграции по скважинам и крупным порам почвы. Макрофауна представлена в почве дождевыми червями, многоножками, мокрицами, личинками насекомых. Эти животные обитают в плотной части почвы, роют норки, ходы или же продвигаются по естественным скважинам, расширяя их при этом. Дыхание животных этой экологической группы происходит как через покровы тела, так и с участием специализированных дыхательных органов. При неблагоприятных условиях они мигрируют в глубокие слои почвы, где переживают засуху и зимние холода .

Масса органического вещества, создаваемого растениями и водорослями, т.е. первичными продуцентами, поступает в биологическом круговороте к следующему звену — консументам. Наряду с основными преобразователями органической массы — грибами и бактериями — немаловажную роль играют почвенные животные. Помимо механического воздействия на почву они существенно влияют на почвообразование, структуру почвы, ее биологическую активность.

В соответствии с особенностями образа жизни и размерами выделяют нано-, микро-, мезо-, макро- и мегафауну.

Нанофауна представлена одноклеточными простейшими; микрофауна — многоклеточными микроскопическими животными (коловратками, нематодами, тихоходками, клещами, ногохвостками); мезофауна — мелкими насекомыми, некоторыми многоножками, мокрицами, пауками, энхитреидами; макрофауна — дождевыми червями, многоножками, мокрицами, личинками насекомых; мегафауна — землероями.

Роль почвенных животных чрезвычайно велика в трансформации растительных остатков: в их измельчении, способствующем более быстрому разложению, перемешивании с минеральной частью почвы и биохимической переработке. При этом важное значение для почвообразования имеют перемещение материала из нижних горизонтов на поверхность, перенос растительных остатков и гумусного поверхностного слоя вглубь почвы. Не усвоенная животными часть остатков выбрасывается ими в виде экскрементов, обогащенных кишечной бактериальной флорой. В экскрементах органические вещества тесно перемешаны с минеральными частицами- Экскременты почвенных животных обогащены доступными формами азотной и зольной пищи, биогенным кальцитом, что уменьшает кислотность почвы и улучшает ее структурность. В наиболее благоприятных для животного населения почвы условиях они могут перерабатывать до 225 т почвенной массы на 1га за 1 год.

Примечательно, что регулярные вертикальные миграции совершают практически все активно передвигающиеся животные личинки хрущей, проволочники, мокрицы, ногохвостки, клещи и т.д.; причем все они реагируют на малейшие изменения среды, особенно влажности и температуры. Мелкие членистоногие (клещи и ногохвостки) совершают миграции в глубоких слоях почвы даже зимой, когда верхний слой замерзает. Во время оттаивания почвы они перемещаются в поверхностные слои, хотя там температура почвы в это время не превышает 1,0-1,5 °С.

Многие организмы, начиная с простейших, выделяют биологически активные вещества, стимулирующие рост микроорганизмов, корней растений, подавляющие активность вредных для растений грибов.

В почвообразовании исключительно велика роль дождевых червей. Они прокладывают в почве огромное количество ходов. Общее количество почвенной массы, ежегодно пропускаемой дождевыми червями через пищеварительный канал, может достигать 25 т/га. Количество органического вещества, поедаемого и перерабатываемого дождевыми червями ежегодно, доходит до 1 т/га. Черви углубляют плодородный слой почвы. Благодаря вертикальным ходам усиливаются водопроницаемость, аэрация, улучшаются условия для прорастания корней растений. Деятельность дождевых червей влияет и на структуру почвы, что крайне важно для улучшения ее агрономических свойств. Структурные отдельности почвы, образующиеся при проходе через кишечник червей растительных остатков и минеральных частиц, отличаются высокой прочностью, устойчивостью к размыванию. В пищеварительном тракте червей непереваренные остатки пищи перемешиваются с минеральными частицами, склеиваются слизистыми выделениями стенок кишечника, сильно спрессовываются при перистальтических сокращениях его мышц и выбрасываются в виде так называемых копролитов («каменных эксйрементов»). В кишечнике дождевых червей, кроме того, накапливают- минеральные вещества в доступной для растений форме. Многие почвенные минералы, проходя через кишечник червей, разрушаются (например, из песчинок базальта высвобождаются калий и магний), так что в копролитах бывает больше растворимых фосфора, калия, магния, чем в окружающей почве. К тому же экскременты червей обогащаются аммиаком образующимся в кишечнике, а проделанные червями ходы

аммиаком, выделяемым со слизью с поверхности тела.

Учитывая огромную роль дождевых червей в повышении плодородия почв, следует способствовать их расселению, особенно в садах, на пастбищах и сенокосах, где почвы не обрабатывают ежегодно. Расселение червей путем случайного заноса иногда происходит быстро, но может протекать и очень медленно; маловероятно их попадание на изолированные участки, значительно удаленные от ареалов ближайших популяций. Поэтому при освоении новых территорий целесообразно проводить интродукцию дождевых червей.

Накоплен опыт интродукции и других видов почвенной фауны. В частности, австралийский почвенный зоолог Г.Ф. Борнемисса предложил провести работу по интродукции навозников, питающихся экскрементами копытных, чтобы они способствовали освобождению пастбищ от скоплений навоза и ликвидации массового размножения назойливых и кровососущих мух, развивающихся в нем.

Состав почвенной фауны изменяется в почвах разных зон. В тайге в подзолистых и дерново-подзолистых почвах животные встречаются в самом верхнем слое почв и в подстилке практически не глубже 10 см.

Биомасса животных у северной границы тайги составляет 10-20 г/м2, а у южной — вдвое выше. По мере продвижения к югу с увеличением мощности гумусового слоя возрастают численность почвенных животных, их разнообразие: они проникают на все большую глубину.

В еловых лесах Подмосковья большинство животных обитает на глубине 15-20 см. Только зимой черви, клещи и ногохвостки спускаются глубже, стараясь не попадать в промерзший слой почвы. В особенно холодные зимы, когда морозы схватывают не успевшую покрыться снегом землю, случается массовая гибель от вымерзания многих почвенных животных: дождевых червей, энхитреид, личинок насекомых, многоножек и даже микрофауны.

Наиболее многочисленна почвенная фауна под широколиственными лесами — на серых лесных почвах, буроземах, черноземах. Здесь животные обитают на глубине до 1 м, а микроорганизмы — до 2 м.Столь же богата и еще более разнообразна почвенная фауна околиственных лесах субтропиков на желтоземах и красноземах. Здесь животные проникают на глубину до 40-50 см, Но как дальше идут тяжелые переувлажненные глины. Такая скорость разложения опада зависит от погодных условий, состава беспозвоночных. Пищевые пристрастия животных не совпадают. Так, кивсяки и мокрицы охотнее питаются листьями ясеня и ольхи, а не дуба и бука, а дождевые черви предпочитают листья бузины и лещины. Почти все виды мезофауны не едят опад хвойных пород, но его охотно потребляют панцирные клещи, которые, выедая хвоинки изнутри, увеличивают поверхность опада в 10 тыс. раз; он становится1 более доступным для разложения микроорганизмами. Предлагается даже искусственно расселять орибатид в местах, где разложение подстилки замедлено.

Труднее точно определить роль в трансформации органического вещества многих более мелких групп микроартропод и нематод, которые зачастую питаются не самими мертвыми растительными веществами, а разлагающими их грибами. Но их значение, несомненно, велико, поскольку численность этих животных высока, а интенсивность метаболизма больше, чем у крупных форм.

В степной зоне, по сравнению с лесной, численность животных в почве явно ниже, а биомасса меньше в 3 раза. Заметно отличается и состав животных, так как в степи меньше обитателей подстилки и форм, питающихся гниющими растительными остатками. В то же время в степи больше фитофагов (личинок хрущей, щелкунов, чернотелок), а из позвоночных — корнеедов. В отдельные годы биомасса одних лишь личинок хрущей может достигать 10 г/м2. Общая биомасса почвенных животных составляет 20-30 г/м2, причем 20-50 % приходится на долю дождевых червей, 15-25 % — на личинок хрущей; много также личинок насекомых, кивсяков, губоногих многоножек и т.д. В степях особенно заметна почвообразующая деятельность муравьев.

Почвенная фауна пустынь весьма малочисленна. Здесь совершенно нет дождевых червей (они встречаются только на поливных землях и в поймах рек), кивсяков, мокриц подстилочного комплекса и многих других привычных почвенных животнвх. Зато в пустыне часто встречаются эмбии, скорпионы, пустынные мокрицы, термиты, слепозмейки, крупные геофилиды, сколопендры. На поливных землях пустынь роль почвообразователей берут на себя дождевые черви; большое значение приобретают и почвенные простейшие.

При вовлечении почв в активный сельскохозяйственный оборот резко снижается численность почвенной фауны, особенно при интенсивной механической обработке почвы и применении пестицидов. Минимизация почвообрабогки и переход к прямому посеву без механической обработки почвы способствуют развитию почвенной фауны и соответственно улучшению свойств почв, их структурного состояния благодаря биологическому саморыхлению.

В составе почвенной фауны значительное распространение имеют вредоносные виды: проволочники, медведки, гусеницы совок, корневые тли, личинки майского жука и др. На их размножение благотворно влияет бессменное возделывание культуры и несовершенство агротехнологий. Создание условий для увеличения видового разнообразия и численности почвенной фауны наряду с защитными мерами способствует снижению численности вредных видов.

Источник