Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обитатели почвы

Любой сад, даже самый маленький, это не только деревья, кустарники, лианы, цветы и травы, которые мы посадили или посеяли. Хотим мы того или нет, в нем обязательно появляются и другие жильцы, поселяющиеся, что называется, явочным порядком, и гости, весьма многочисленные, заглядывающие всего на несколько минут или остающиеся надолго. Кроме того, в нем и до закладки уже был свой мир, сложившийся давно. Ползающий, прыгающий, летающий, словом, живущий своей напряженной, непростой жизнью, он чрезвычайно богат и многообразен. Давайте хотя бы немного поближе познакомимся с ним. А знакомство свое начнем с обитателей почвы.

Почва: дышащая и безмолвная.

Почва - это не просто земля, механическая масса, смесь мелких и крупных частиц, минеральных и органических, как иногда ее себе представляют, нет, она вся заселена, освоена разными организмами, которые живут и развиваются. Во всех направлениях и на значительную глубину пронизывают ее корни деревьев, кустарников, цветов, трав. Их выделения и остатки после перегнивания оказывают очень существенное влияние не только на физические и химические свойства почвенных агрегатов, но и на биологическую активность почвы. Они воздействуют на нее всесторонне: способствуют проникновению воздуха в глубинные слои, вызывают сдвиги в равновесии водного раствора, способствуют разложению минеральных веществ, обеспечивают микромир органическим питанием.

Многое зависит от количества и состава корневых выделений растений, поскольку именно они определяют развитие микроорганизмов в прикорневой зоне, а также активность биохимических процессов здесь. Сами корни служат пищей для многих обитателей почвы - клещей и нематод, на них растут грибы, образующие микоризу, здесь развиваются бактерии, формирующие клубеньки.

Их в грамме - миллионы.

Нередко на поверхности почвы, особенно в затененных местах, под деревьями и кустами, нетрудно заметить зеленые или даже иссиня-зеленые, словно бархатные, поверхности или подушечки. На ощупь снизу они бывают нередко жесткими, как корочки, иногда тонкими и нежными, как пленки, а то лежат, как войлочный налет на влажной поверхности. Это явление называют цветением почвы. Вызывают его водоросли. Хорошо заметно оно бывает весной, когда много влаги, почва еще не укрыта растениями, но уже тепло и солнечно. Тогда на одном квадратном метре могут развиться сотни миллионов клеток зеленых водорослей, а их биомасса на этой площади достигает 100 и более граммов. Летом они активно растут по краям гряд, в междурядьях, под деревьями и кустами. Заселяют они и стволы деревьев, щели и углубления коры на них, живут на опавших листьях и под ними. Численность их варьирует от 5 тысяч до 1,5 миллиона в каждом грамме почвы. В дерново-подзолистой, например, их биомасса в слое 10 сантиметров обычно составляет от 40 до 300 килограммов на гектаре.

Наряду с другими растениями водоросли образуют немало органического вещества, тем самым способствуя накоплению в почве перегноя, повышению ее плодородия.

Ведут фотосинтез и выделяют кислород в окружающую среду и цианобактерии. Некоторые из них образуют на поверхности почвы довольно большие, в несколько сантиметров, темнооливково-зеленые слизисто-хрящеватые колонии, состоящие из многочисленных нитей, расположенных внутри слизи. Иногда такие колонии почти сплошь покрывают землю. Другие образуют на ней расплывающиеся пленки фиолетового оттенка. Чаще всего их можно встретить на загрязненных участках. Они имеют чисто зеленый цвет, не образуют каких-либо корочек или пленок, но заселяют верхний слой почвы весьма густо, иногда придавая ей зеленоватый оттенок.

Бесчисленны в саду и представители грибов. Именно они подчас являются причиной многих заболеваний садово-огородных культур и нередконаносят урожаю плодов и ягод немалый урон. Основная масса грибов обитает в почве, где их мицелий (грибница) часто достигает общей длины в 1000 метров в одном грамме. Грибы разлагают органику и синтезируют гидролитические ферменты, что позволяет им усваивать такие сложные вещества, как пектин, целлюлоза и даже лигнин. За сутки они способны разложить органических веществ в три - семь раз больше, чем сами могут усвоить. И в почве их биомасса нередко превышает бактериальную.

Сумчатые грибы вызывают такие опасные болезни, как мучнистая роса и парша яблони или груши. На старых, отмирающих частях деревьев, пнях и корнях разрастаются.трутовики и шляпочные грибы. Среди них в саду чаще всего встречаются шампиньоны, развивающиеся на навозном или перегнойном субстрате, а также опенки, поганки и ряд несъедобных пластинчатых грибов.

Нельзя не назвать и одноклеточные грибы - разные виды дрожжей. Они хорошо развиваются в почвенной среде при пониженной температуре, близкой к нулевой, и почти прекращают развитие при 20 градусах тепла. Много дрожжевых грибов бывает на листьях, внутри их, в нектаре цветов, в пасоке деревьев, на плодах и ягодах.

Имеет своих представителей в саду и такая особая группа низших растений, как лишайники. Их тело состоит из двух разных организмов - гриба и водоросли. Лишайниковые грибы в свободноживущем состоянии не встречаются. Растут они медленно, особенно корковые - прирост дают от 1 до 8 миллиметров в год. Наиболее часто их можно увидеть на коре деревьев, особенно старых, или прямо на почве, где они образуют корочки, кустики. Устойчивы против прямого и яркого солнечного света и пересыхания, способны поглощать воду прямо из атмосферы, даже при низкой влажности воздуха. Лишайники выделяют сложные органические кислоты, так называемые лишайниковые, обладающие антибиотическими свойствами. Исследования показали, что лишайники служат местом обитания множества дрожжевых и других грибов, спор и бактерий.

Бактерии участвуют практически во всех биохимических процессах, происходящих в почве. Они составляют основную долю микробиологического населения почвы - количество их достигает сотен миллионов и даже миллиардов в одном грамме - и во многом определяют ее биологическую активность.

Обитатели темных чертогов.

На состав почвы, ее структуру и плодородие в целом очень существенное влияние оказывают многочисленные почвенные животные. Численность их в средней полосе бывает наибольшей в самой верхней части почвенного горизонта, а на глубине в полметра и более резко уменьшается. В степной и лесостепной зонах, на черноземах, они проникают вдвое и втрое глубже. При наличии в почвенных порах достаточного количества воды здесь активно развиваются одноклеточные животные - жгутиковые, инфузории, саркодовые. Численность их велика - до нескольких сотен тысяч в одном грамме почвы, а биологическая масса достигает 40 граммов на одном квадратном метре.

Жизнь в почве, имеющей тончайшие капилляры, привела к тому, что простейшие животные здесь имеют размеры в 5-10 раз более мелкие, чем у подобных существ, живущих в реках, озерах, прудах. У некоторых из них клетки стали плоскими, обычные выросты и шипы отсутствуют. Среди корненожек есть голые и раковинные амебы, они не имеют постоянной формы тела, а как бы переливаются- с места на место, обтекая свои жертвы - растительные клетки, которыми они питаются,- и таким образом включают их в состав своей протоплазмы. Инфузорий - типичных обитателей водоемов - в почве гораздо меньше, чем жгутиковых и амеб, однако ученые все же нашли представителей 43 родов!

Но особенно важную роль в жизни почвы, в обогащении ее нужным для растений органическим веществом играют черви. Их делят на две группы - низшие и высшие. К первым относятся коловратки и нематоды - самые простые из многоклеточных живых существ.

У коловраток на передней части тела имеются круговые ряды ресничек, благодаря им они вращаются и передвигаются. Обычно они живут в прудах, озерах, реках, но встречаются и в почве - плавают в водных капиллярах и пленках. Питаются бактериями и одноклеточными водорослями.

Из высших червей заметную роль в жизни почвы играют энхитреиды, имеющие размеры от 3 до 45 миллиметров в длину, а толщину - 0,2-0,8 миллиметра. Самые мелкие перемещаются в почве по ее естественным порам и каналам, другие прокладывают себе путь, проедая его. Биомасса энхитреид на хороших садовых участках нередко достигает 5 граммов на одном квадратном метре. Основная масса их находится в верхнем слое почвы, так как их главная пища - отмирающие корни. Иногда они выгрызают участки их, поврежденные нематодами. Обильны они и там, где есть влажный гумус. Этим они отличаются от дождевых червей, которых тоже насчитывается около 200 видов.

Улитки. Живет в саду и еще одна группа животных - улитки. Хотя они, как и другие моллюски, в своем большинстве являются типичными обитателями водоемов, но так называемые легочные улитки приспособились и к наземному образу жизни. Благодаря наличию раковины они сравнительно легко переносят неблагоприятные условия - холод, засуху, жару, а слизни, которые не имеют раковины, в зной и холода прячутся под мульчей, листовой подстилкой или забираются глубже в почву. Среди легочных улиток есть растительноядные и хищники, некоторые наносят существенный вред растениям, например виноградная.

Слизни питаются свежеопавшей листвой, травой, отмирающими тканями, но могут повреждать и живые растения. Так называемый полевой слизень наносит ущерб всходам овощных, садовых, полевых и лесных культур. Некоторые питаются водорослями, лишайниками, грибами, то есть выполняют функции санитаров и для сада безвредны.

Есть в почве еще немало крошечных существ, оказывающих влияние на жизнь плодовых и ягодных культур. Одни из них видимы простым глазом и носят название тихоходок, или медвежаток. Тело у них короткое, в своеобразном панцире (кутикуле). Четыре пары коротких ног, как мускулистые бугорки с коготками. Во рту стилет - своего рода ножичек, которым они протыкают ткани растений и высасывают содержимое живых клеток. В почве, имеющей листовую подстилку, встречается немало ногохвосток и панцирных клещей, мокриц, многоножек, личинок насекомых. Мокрицы, как и дождевые черви, прокладывают в почве мелкие ходы, улучшают ее порозность, аэрацию, перерабатывают в перегной первичный растительный материал. Многоножки - животные наземные, но ведут скрытный образ жизни, прячась в почвенных норках, под мульчей или листьями. Среди них есть очень мелкие, в 1,5-2 миллиметра, и довольно крупные - в 10-15 сантиметров, к примеру геофилы. Тело многоножек состоит из множества члеников, на каждом из которых есть две конечности. К ним относятся весьма частые в саду кивсяки.

Личинки насекомых. Густо заселяют почву сада также разнообразные представители бесчисленного семейства насекомых. Многие всегда, а иные лишь на определенной стадии живут в почве, например личинки жужелицы, жука-щелкуна, хруща, майского жука, навозника. Некоторые личинки ведут себя, как дождевые черви, другие повреждают здоровые корни растений и наносят им существенный урон, особенно при массовом размножении. Так, для окукливания в почву уходят на каждом квадратном метре более сотни гусениц лугового мотылька. Заметное влияние на состояние некоторых садовых и огородных культур оказывают проволочники - длинные, желтоватые, жесткие на ощупь личинки щелкунов, безногие личинки долгоносиков. В почве живут также личинки некоторых бабочек и жуков-пилильщиков. фотосинтез цианобактерия почва

Медведка. Хорошо приспособлено к постоянной жизни в почве, особенно в структурной, высокоперегнойной, черноземной, и такое насекомое, как медведка. Она способна быстро делать довольно широкие, длинные ходы у самой поверхности почвы и наносить немалый ущерб урожаю, особенно на участках с рыхлой, перегнойной и достаточно влажной почвой. Питаются она и ее личинки корнями и стеблями растений: выедают клубни, клубнелуковицы, корнеплоды и семена. Наиболее сильно от них страдают земляника, клубника, овощные культуры.

Взрослые насекомые и их личинки зимуют в почве. Пробуждаются весной, как только она прогреется. Места, заселенные медведкой, нетрудно обнаружить по извилистым валкам рыхлой земли и отверстиям, выходящим на поверхность почвы, а также поврежденным растениям. Обычно в мае медведки делают в земле на глубине до 15 сантиметров пещерки-гнезда величиной с куриное яйцо и откладывают в них 300-350 яиц, из которых вскоре появляются личинки (нимфы), живущие в почве более года. А весь период развития медведки от яйца до взрослого насекомого продолжается около двух лет. Уничтожают медведок с помощью отравленных приманок или механическим способом. Велика деятельность таких широко распространенных насекомых, как муравьи, но поскольку их роль в саду очень многообразна, мы о них расскажем отдельно, так же как и о дождевых червях, лягушках, птицах, пчелах, а здесь вкратце коснемся лишь главных после червей-землероев - грызунов и кротов.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Санитарно-показательные микроорганизмы для почвы. Требования, предъявляемые к водопроводной воде. Микрофлора полости рта взрослого. Санитарно-гигиеническое состояние воздуха. Микроорганизмы промежности. Химические факторы, действующие на бактерии.

тест , добавлен 17.03.2017


История открытия фотосинтеза - превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Описание способности хлорофилла поглощать и трансформировать солнечную энергию. Световая и темновая фазы фотосинтеза.

презентация , добавлен 18.03.2012


Характеристика почвы как источника передачи возбудителей инфекционных болезней. Исследование количественного и видового состава почвенных микроорганизмов. Санитарная оценка почвы по микробиологическим показателям. Загрязнение и самоочищение грунтов.

презентация , добавлен 16.03.2015


Характеристика муравьев как общественных насекомых. Характеристика рыжих лесных муравьев. Муравейник как очень сложное архитектурное сооружение. Значение муравьев в природе и жизни человека. Отряд перепончатокрылые - почвообразователи и санитары леса.

презентация , добавлен 23.05.2010


Анализ возможности использования тихоходок в качестве биоиндикаторов степени нарушения среды, в частности, загрязнения воздуха. Условия существования тихоходок. Влияние степени нарушения среды на сообщества тихоходок эпифитных мхов и лишайников г. Москвы.

дипломная работа , добавлен 27.01.2018


Порядок отбора проб и методы проведения исследований. Определение жизнеспособности яиц или личинок различных гельминтов по внешнему виду: аскарида человеческая, власоглав, кривоголовка, угрица кишечная. Оценка и интерпретация полученных результатов.

контрольная работа , добавлен 06.04.2019


История открытия фотосинтеза. Образование в листьях растений веществ, выделение кислорода и поглощение углекислого газа на свету и в присутствии воды. Роль хлоропластов в образовании органических веществ. Значение фотосинтеза в природе и жизни человека.

презентация , добавлен 23.10.2010


Сущность процесса фотосинтеза – процесса превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Зелёный пигмент – хлорофилл, и органы растений его содержащие – хлоропласты. Световая и темновая фазы фотосинтеза.

презентация , добавлен 30.03.2011


История развития и изучения биоиндикации почвы. Структура животного населения почвы и факторы его разнообразия. Место беспозвоночных животных в почвообразовании. Влияние техногенного загрязнения и других внешних факторов на почвенных беспозвоночных.

реферат , добавлен 14.11.2010


Численность и экологические группировки круглых червей (нематод), которые после простейших, являются наиболее богатой по численности, видовому разнообразию группой почвенных животных. Сукцессии, пространственное распределение. Почвенно-биологическая роль.

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда. Для микроорганизмов особое значение имеет огромная суммарная поверхность почвенных частиц, так как на них адсорбируется подавляющая часть микробного населения. Сложность почвенной среды создает большое разнообразие условий для самых разных функциональных групп: аэробов и анаэробов, потребителей органических и минеральных соединений. Для распределения микроорганизмов в почве характерна мелкая очаговость, поскольку даже на протяжении нескольких миллиметров могут сменяться разные экологические зоны.

Для мелких почвенных животных (рис. 52, 53), которых объединяют под названием микрофауна (простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и др.), почва - это система микроводоемов. По существу, это водные организмы. Они живут в почвенных порах, заполненных гравитационной или капиллярной водой, а часть жизни могут, как и микроорганизмы, находиться в адсорбированном состоянии на поверхности частиц в тонких прослойках пленочной влаги. Многие из этих видов обитают и в обычных водоемах. Однако почвенные формы намного мельче пресноводных и, кроме того, отличаются способностью долго находиться в инцистированном состоянии, пережидая неблагоприятные периоды. В то время как пресноводные амебы имеют размеры 50‑100 мкм, почвенные - всего 10-15. Особенно мелки представители жгутиковых, нередко всего 2-5 мкм. Почвенные инфузории также имеют карликовые размеры и к тому же могут сильно менять форму тела.

Рис. 52. Раковинные амебы, питающиеся бактериями на разлагающихся листьях лесной подстилки

Рис. 53. Микрофауна почвы (по W. Dunger, 1974):

1-4 - жгутиковые; 5-8 - голые амебы; 9‑10 - раковинные амебы; 11-13 - инфузории; 14-16 - круглые черви; 17-18 - коловратки; 19-20 - тихоходки

Для дышащих воздухом несколько более крупных животных почва предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под названием мезофауна (рис. 54). Размеры представителей мезофауны почв - от десятых долей до 2-3 мм. К этой группе относятся в основном членистоногие: многочисленные группы клещей, первичнобескрылые насекомые (коллемболы, протуры, двухвостки), мелкие виды крылатых насекомых, многоножки симфилы и др. У них нет специальных приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать через покровы. Многие виды не имеют трахейной системы. Такие животные очень чувствительны к высыханию. Основным средством спасения от колебания влажности воздуха для них является передвижение вглубь. Но возможность миграции по почвенным полостям вглубь ограничивается быстрым уменьшением диаметра пор, поэтому передвижения по скважинам почвы доступны только самым мелким видам. Более крупные представители мезофауны обладают некоторыми приспособлениями, позволяющими переносить временное снижение влажности почвенного воздуха: защитными чешуйками на теле, частичной непроницаемостью покровов, сплошным толстостенным панцирем с эпикутикулой в сочетании с примитивной трахейной системой, обеспечивающей дыхание.

Рис. 54. Мезофауна почв (no W. Danger, 1974):

1 - лжескориион; 2 - гама новый клеш; 3-4 панцирные клещи; 5 - многоножка пауроиода; 6 - личинка комара‑хирономиды; 7 - жук из сем. Ptiliidae; 8-9 коллемболы

Периоды затопления почвы водой представители мезофауны переживают в пузырьках воздуха. Воздух задерживается вокруг тела животных благодаря их несмачивающимся покровам, снабженным к тому же волосками, чешуйками и т. п. Пузырек воздуха служит для мелкого животного своеобразной «физической жаброй». Дыхание осуществляется за счет кислорода, диффундирующего в воздушную прослойку из окружающей воды.

Представители микро- и мезофауны способны переносить зимнее промерзание почвы, так как большинство видов не может уходить вниз из слоев, подвергающихся воздействию отрицательных температур.

Более крупных почвенных животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями макрофауны (рис. 55). Это личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Для них почва - плотная среда, оказывающая значительное механическое сопротивление при движении. Эти относительно крупные формы передвигаются в почве либо расширяя естественные скважины путем раздвигания почвенных частиц, либо роя новые ходы. Оба способа передвижения накладывают отпечаток на внешнее строение животных.

Рис. 55. Макрофауна почв (no W. Danger, 1974):

1 - дождевой червь; 2 - мокрица; 3 - губоногая многоножка; 4 - двупарнононогая многоножка; 5 - личинка жужелицы; 6 - личинка щелкуна; 7 - медведка; 8 - личинка хруща

Возможность двигаться по тонким скважинам, почти не прибегая к рытью, присуща только видам, которые имеют тело с малым поперечным сечением, способное сильно изгибаться в извилистых ходах (многоножки - костянки и геофилы). Раздвигая частицы почвы за счет давления стенок тела, передвигаются дождевые черви, личинки комаров‑долгоножек и др. Зафиксировав задний конец, они утончают и удлиняют передний, проникая в узкие почвенные щели, затем закрепляют переднюю часть тела и увеличивают его диаметр. При этом в расширенном участке за счет работы мышц создается сильное гидравлическое давление несжимающейся внутриполостной жидкости: у червей - содержимого целомических мешочков, а у типулид - гемолимфы. Давление передается через стенки тела на почву, и таким образом животное расширяет скважину. При этом сзади остается открытый ход, что грозит увеличением испарения и преследованием хищников. У многих видов развиты приспособления к экологически более выгодному типу передвижения в почве - рытью с закупориванием за собой хода. Рытье осуществляется разрыхлением и отгребанием почвенных частиц. Личинки разных насекомых используют для этого передний конец головы, мандибулы и передние конечности, расширенные и укрепленные толстым слоем хитина, шипами и выростами. На заднем конце тела развиваются приспособления для прочной фиксации - выдвигающиеся подпорки, зубцы, крючья. Для закрывания хода на последних сегментах у ряда видов имеется специальная вдавленная площадка, обрамленная хитиновыми бортиками или зубцами, своего рода тачка. Подобные площадки образуются на задней части надкрылий и у жуков‑короедов, которые тоже используют их для закупоривания ходов буровой мукой. Закрывая за собой ход, животные - обитатели почвы постоянно находятся в замкнутой камере, насыщенной испарениями собственного тела.

Газообмен большинства видов этой экологической группы осуществляется при помощи специализированных органов дыхания, но наряду с этим дополняется газообменом через покровы. Возможно даже исключительно кожное дыхание, например у дождевых червей, энхитреид.

Роющие животные могут уходить из слоев, где возникает неблагоприятная обстановка. В засуху и к зиме они концентрируются в более глубоких слоях, обычно в нескольких десятках сантиметров от поверхности.

Мегафауна почв - это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (слепыши, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, златокроты

Африки, сумчатые кроты Австралии и др.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни. У них недоразвиты глаза, компактное, вальковатое тело с короткой шеей, короткий густой мех, сильные копательные конечности с крепкими когтями. Слепыши и слепушонки разрыхляют землю резцами. К мегафауне почвы следует отнести и крупных олигохет, в особенности представителей семейства Megascolecidae, обитающих в тропиках и Южном полушарии. Самый крупный из них австралийский Megascolides australis достигает в длину 2,5 и даже 3 м.

Кроме постоянных обитателей почвы, среди крупных животных можно выделить большую экологическую группу обитателей нор (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки и т. п.). Они кормятся на поверхности, но размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Целый ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Норники обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни. Например, у барсуков длинные когти и сильная мускулатура на передних конечностях, узкая голова, небольшие ушные раковины. У кроликов по сравнению с зайцами, не роющими нор, заметно укорочены уши и задние ноги, более прочный череп, сильнее развиты кости и мускулатура предплечий и т. п.

По целому ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной между водной и наземной. С водной средой почву сближают ее температурный режим, пониженное содержание кислорода в почвенном воздухе, насыщенность его водяными парами и наличие воды в других формах, присутствие солей и органических веществ в почвенных растворах, возможность двигаться в трех измерениях.

С воздушной средой почву сближают наличие почвенного воздуха, угроза иссушения в верхних горизонтах, довольно резкие изменения температурного режима поверхностных слоев.

Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания животных позволяют предполагать, что почва играла особую роль в эволюции животного мира. Для многих групп, в частности членистоногих, почва послужила средой, через которую первоначально водные обитатели смогли перейти к наземному образу жизни и завоевать сушу. Этот путь эволюции членистоногих доказан трудами М. С. Гилярова (1912-1985).

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 разла- гателей 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 в почве 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. 6).
Нанофауна представлена одноклеточными простейшими, размеры которых не выходят за пределы двух-трех десятков микрометров. Они живут в почвенных порах, заполненных водой и

Рис. 6. Размерные группы почвенных животных

Простейшие являются гидробионтами и обитают в почвенных порах, заполненных водой. Жизнь в почвенных микросредах с огромным количеством тончайших капилляров накладывает отпечаток на морфологию простейших. Размеры почвенных простейших в 5-10 раз меньше, чем у пресноводных или морских обитателей. У некоторых наблюдается уплощение клетки, отсутствие выростов и шипов, потеря переднего жгутика. У раковинных корненожек, живущих в почве, упрощенная форма раковинки и скрытое либо очень малых размеров отверстие, что предотвращает пересыхание. Есть виды, которые встречаются исключительно в почве.
Среди почвенных простейших выделяются жгутиконосцы, сар- кодовые и инфузории.
Жгутиконосцы - самые мелкие формы среди простейших, характеризующиеся наличием жгутиков. Иногда длина клеток не превышает 2-5 мкм. Часто они лишены переднего жгута и снабжены лишь одним, направленным назад.
Среди жгутиконосцев есть виды, содержащие в клетках пигменты, в том числе хлорофилл и способные к фотосинтезу. Это растительные жгутиконосцы, или фитомастигины. Эти организмы относят иногда к водорослям, и они занимают промежуточное положение между растениями и животными. Типичный представитель- эвглена зеленая (Euglena viridis) (рис. 8). В почве встречаются также зеленые Chlamydomonas, бурые Cryptomonas, желтоватые Ochromonas. Некоторые эвглены теряют в темноте хлорофилл и переходят на гетеротрофный тип питания. Таким образом они являются организмами со смешанным типом питания - миксотрофами. Среди зоомастигин (бесцветных жгутиконосцев) есть осмотрофы и формы с анимальным (голозойным) типом питания (заглатывание оформленных частиц). Представители жгутиконосцев - виды родов Monas, Bodo, Cercomonas, Oicomonas (рис. 8).
Саркодовые, или корненожки, включают голые и раковинные амебы (см. рис. 8). По размерам они больше жгутиконосцев и диаметром достигают 20-40 мкм, а раковинные до 65 мкм. Характерная черта амеб - непостоянная форма тела. Клетки сар- кодин округлые или вытянутые, не имеющие жесткой оболочки, образующие псевдоподии, в которых «переливается» плазма. Эктоплазма содержит гранулы каротина, отчего клетка приобретает красноватый оттенок. Псевдоподии служат как для передвижения, так и для заглатывания пищи. Амеба включает бактериальную клетку внутрь цитоплазмы. Непереваренные остатки через

Рис. 8. Почвенные простейшие:
1-4- жгутиконосцы; 5-7- саркодовые; S-Ю - инфузории

некоторое время выбрасываются наружу. При питании дрожжами амебы выбрасывают споры или капли непереваренного жира. Кроме бактерий и дрожжей амебы поедают клетки водорослей, «нападают» на других простейших, главным образом на мелких жгутиконосцев или других корненожек и коловраток.
Раковинные амебы (тестациды) преимущественно сапрофаги. Раковинка играет защитную роль. Через отверстия (устье) псевдоподии вытягиваются наружу. Распространены в болотных почвах, в почвах кислых хвойных лесов, особенно в слое подстилки. В засоленных почвах раковинные корненожки сосредоточены в горизонте В, где концентрация солей относительно низкая. Раковинки долго сохраняются в почве и их часто используют как один из показателей при биологической индикации и диагностике почв. В почве распространены виды рода Plagiopyxis.
Инфузории - одна из наиболее многочисленных и прогрессирующих групп простейших. Инфузории - обитатели водоемов, в почве их меньше, чем других простейших - жгутиконосцев и амеб. Клетки их крупнее: длина 80-180 мкм, ширина в два-три
раза меньше длины. Имеют реснички, часто длинные (12-14 мкм), густые.
Почвенные инфузории относятся к нескольким подклассам. Представители подкласса Holotricha (Colpoda, Paramecium) (см. рис. 8) имеют реснички, равномерно распределенные по всей клетке. Представители подкласса Spirotricha характеризуются спиральными рядами ресничек от заднего конца клеток к ротовому отверстию (Stylonichia). Клетки представителей подкласса Peritricha поперечно «срезаны» на оральном конце, а ротовая ямка окружена двумя рядами редуцированных ресничек. Среди этих инфузорий есть прикрепленные формы со стебельком (Vorticella) (см. рис. 8). В нашей стране обнаружено более 40 видов инфузорий.
Специфична фауна цилиат, населяющая прибрежные пески. Инфузории ресничками прикрепляются к частичкам песка и удерживаются от вымывания приливными водами. Обильны в местах развития одноклеточных водорослей, служащих пищей для инфузорий.

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 сусличьих нор в степи или нор береговых ласточек в обрыве над рекой, кучки земли на дорожках, выброшенные земляными червями, и сами они, выползающие после дождя, неожиданно появляющиеся буквально из-под земли массы крылатых муравьев или жирные личинки майских жуков, попадающиеся 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 почвы, отличающее ее от бесплодной материнской породы - плодородие, т. е. способность производить урожай растений (см. ст. «»).

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 вы опустите руку в яму и засыплете землей, даже вытащить ее будет трудно, не то что двигать из стороны в сторону. Понятно, что животные могут сравнительно быстро двигаться в почве только в естественных пустотах, трещинах или ранее прорытых ходах. Если ничего этого нет, то продвинуться животное может, только прорывая ход и отгребая землю назад, либо «проедая» ход, т. е. заглатывая землю и пропуская ее через кишечник. Скорость движения при этом будет, конечно, незначительной.

Роющие животные и их ходы в почве: 1 - жаба; 2 - сверчок; 3 - полевая мышь; 4 медведка; 5 - землеройка; 6 - крот.

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 могут жить многочисленные животные, дышащие через кожу. Если их вынуть из земли, они быстро погибают от высыхания. Больше того, в почве живут сотни видов настоящих пресноводных животных - тех самых, которые населяют 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, они выделяют защитную оболочку и надолго перестают быть активными.

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 между почвенным и атмосферным воздухом может происходить только в том случае, если норы 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 стремятся покинуть почву. Этим и объясняется появление земляных червей на поверхности после сильных дождей.

Среди почвенных животных есть и хищники, и питающиеся частями живых растений, главным образом корнями. Есть в почве и потребители разлагающихся растительных и животных остатков - возможно, в их питании не малую 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, которые затаскивают в свои норы огромное количество растительных остатков: это 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 в почве, перемешивают и рыхлят ее, роют норы. Все это увеличивает в почве количество пустот и облегчает проникновение в ее глубь 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 проникают в почву на глубину от 1 до 4 м.

Еще глубже идут ходы крупных дождевых червей: у большинства червей они достигают 1,5-2 м, а у одного южного червя даже до 8 м. Эти ходы, особенно в более плотных почвах, постоянно используются корнями растений, проникающими по ним вглубь.

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, корневых тлей, например филлоксеры, также питаются корнями различных растений, сильно вредя им.

Большое количество насекомых, повреждающих надземные части у растений - стебли, листья, цветки, плоды - откладывает в почве яйца; здесь же вышедшие из яиц личинки скрываются на время засухи, 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 они почти непрерывно. Например, землеройка за сутки съедает количество живности, равное ее собственному весу!

Хищники есть среди почти 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, бледноокрашенные многоножки геофилы, живущие в трещинах почвы, а также более крупные темноокрашенные костянки и сколопендры, держащиеся под камнями, в пнях, в лесной подстилке, - 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 живут на поверхности почвы, в подстилке или под лежащими на земле предметами.

В почве живет много хищных насекомых: жуки жужелицы и их личинки, играющие немалую роль в истреблении насекомых-вредителей, многие муравьи, особенно более крупные виды, которые истребляют 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. Личинка муравьиного льва схватывает их и высасывает.

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 процессе приспособления к условиям жизни в почве выработался у ее обитателей ряд особенностей в форме и строении тела, в физиологических процессах, размножении и развитии, в способности переносить неблагоприятные условия и в поведении. Хотя каждый вид животного имеет особенности, только ему свойственные, в организации различных почвенных животных есть и общие черты, свойственные целым группам, поскольку условия жизни в почве в основном одинаковы для всех ее обитателей.

У дождевых червей, нематод, большинства многоножек, у личинок многих жуков и мух сильно удлиненное гибкое тело, позволяющее им 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, многие 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 прокладывают себе путь, копая землю передними ногами, превратившимися в специальные органы копания.

Окраска животных, постоянно живущих в почве, обычно бледная - сероватая, желтоватая, беловатая. Глаза у них, как правило, развиты слабо или их совсем нет, но зато очень тонко развиты органы обоняния и осязания.

Ученые считают, что жизнь зародилась в первобытном океане и лишь гораздо позже распространилась отсюда на сушу (см. ст. «»). Весьма возможно, что для некоторых наземных животных почва была переходной средой от жизни в воде к жизни на суше, поскольку почва представляет собой среду Обитания, по своим свойствам промежуточную между водой и воздухом.

Было время, когда на нашей планете существовали только водные животные. Спустя многие миллионы лет, когда уже появилась суша, некоторые из них попадали на берег чаще других. Здесь, спасаясь от высыхания, они зарывались в грунт и постепенно приспособились к постоянной жизни в первичной почве. Прошли еще миллионы лет. Потомки некоторых почвенных животных, развившие у себя приспособления для защиты от высыхания, получили, наконец, возможность выйти на поверхность земли. Но и они, вероятно, не могли первое время здесь оставаться долго. Да и выходили они, должно быть, только ночью. До сих пор почва дает приют не только «своим собственным», почвенным животным, живущим в ней постоянно, но и многим таким, которые приходят в нее лишь на время из водоемов или с поверхности земли, чтобы отложить яйца, окуклиться, пройти определенную стадию развития, спастись от жары или холода.

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Обитатели почвы. Нам приходилось рассматривать землю во дворе, в огороде, в поле, на берегу реки. А видели ли вы, как в земле копошатся маленькие жучки? Почва буквально насыщена жизнью – в ней на разной глубине обитают грызуны, насекомые, черви, многоножки и другие живые организмы. Если этих обитателей почвы уничтожить, то почва будет не плодородна. Если почва станет не плодородной, то зимой нам не чем будет питаться.

Обитатели почвы. С этими животными знакомы все – и взрослые, и дети. Живут они прямо у нас под ногами, хотя мы не всегда замечаем их. Ленивые дождевые черви, неуклюжие личинки, юркие сороконожки появляются на свет из рассыпающихся под лопатой земляных комков. Нередко мы брезгливо отбрасываем их в сторону или немедленно уничтожаем, как вредителей огородных растений. Сколько этих существ населяют почву и кто они наши друзья или враги? Давайте попробуем разобраться…

О самых незаметных… Корни растений, грибницы различных грибов пронизывают почву. Они поглощают воду и растворенные в ней минеральные соли. Особенно много в почве микроорганизмов. Так, в 1 кв. см почвы содержатся десятки и даже сотни миллионов бактерий, простейших, одноклеточных грибов и даже водорослей! Микроорганизмы разлагают мертвые остатки растений и животных до простых минеральных веществ, которые, растворяясь в почвенной воде, становятся доступными корням растений.

Многоклеточные жители почвы Обитают в почве и более крупные животные. Это прежде всего различные клещи, слизни, некоторые насекомые. Они не имеют специальных приспособлений для рытья проходов в почве, поэтому живут неглубоко. А вот дождевые черви, многоножки, личинки насекомых могут само- стоятельно проклады- вать себе дорогу. Дождевой червь раздви- гает частички почвы головным отделом тела или «вгрызается», про- пуская её через себя.

А теперь – о самых крупных… Самые крупные из постоянных обитателей почвы – кроты, землеройки и слепыши. Всю свою жизнь они проводят в почве, в полной темноте, поэтому имеют неразвитые глаза. Все у них приспособлено для жизни под землей: удлиненное тело, густой и короткий мех, сильные копательные передние ноги у крота и мощные резцы у слепыша. С их помощью они создают сложные системы ходов, ловушки, кладовые.

Почва – дом для огромного количества живых организмов! Итак, в почве обитают многочисленные организмы. С какими трудностями они сталкиваются? Во-первых, почва достаточно плотная, и ее обитатели должны жить в микроскопически малых полостях или уметь рыть, прокладывать себе дорогу. Во-вторых, сюда не проникает свет, и жизнь многих организмов проходит в полной темноте. В-третьих, в почве недостаточно кислорода. Но водой она вполне обеспечена, в ней много минеральных и органических веществ, запас которых постоянно пополняется за счет умирающих растений и животных. В почве нет таких резких колебаний температуры, как на поверхности. Все это создает благоприятные условия для жизни многочисленных организмов. Почва буквально насыщена жизнью, хотя она не так заметна, как жизнь на суше или в водоеме.