 |
|
|
БИОЛОГИЯ ПОЧВ |
Глава 1 ПОЧВЕННАЯ БИОТА
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
ЭКОЛОГО-ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЕННОЙ ФАУНЫ
Черви
Червей (Vermes) делят на низших и высших. Из низших червей в почве живут коловратки и нематоды ( 10). Они относятся к микрофауне почв.
Коловратки (Rotatoria) — самые мелкие из многоклеточных животных. Название их связано с наиболее характерным признаком — наличием коловращательного аппарата, состоящего из круговых рядов ресничек на передней части тела. Ресничный аппарат служит для передвижения и захвата пищи. При мерцании ресничек коловратки очень напоминают вращающееся колесо со спицами. По наличию ресничек и микроскопическим размерам они внешне похожи на некоторых инфузорий. Тело коловраток многоклеточно и расчленено на 4 отдела: голову, шею, туловище и ногу. Это ложная кольчатость, она не имеет ничего общего с истинной сегментацией высших червей и членистоногих, поэтому коловраток относят к низшим червям.
Большинство коловраток — обитатели пресноводных бассейнов, есть и морские коловратки. Только немногие среди них приспособились к жизни в почве. Они населяют лесную подстилку, толщу мха, но не проникают обычно в минеральные горизонты почв. От климатических условий зависят мало и встречаются даже,в Антарктиде. Питаются детритом, бактериями, одноклеточными водорослями; есть хищники, захватывающие простейших и более мелкие виды других коловраток.
Основная масса коловраток — полифаги, т. е. мало ограниченные в выборе пшци, но ^сть и монофаги, предпочитающие определенный вид водоросли или питающиеся только детритом. Некоторые ведут прикрепленный образ жизни, другие свободно плавают в водных капиллярах и пленках.
Нематоды (Nematoda), или круглые черви, — это второй класс низших червей, представители которого населяют почву ( 10). Из всех многоклеточных животных, живущих в почве, нематоды наиболее разнообразны и многочисленны. Их по праву считают господствующей группой среди многоклеточных почвенных беспозвоночных. Биомасса нематод в культурных почвах достигает 50 кг/га. В луговых почвах их насчитывали до 20 млн/м2. По образу жизни, связанному € типом питания, нематоды составляют ряд от чисто сапробионтных форм через полупаразитов до настоящих паразитов растений.
Истинные сапробионты обитают в тех местах, где активно йдут процессы разложения органических веществ, например в навозе, ком- постах и лесных подстилках. Для них характерна большая плодовитость и быстрая смена поколений. Весь цикл развития у них заканчивается за 3—5 дней, т. е. в 10 раз быстрее, чем у других почвенных нематод. Наиболее обычны в почве гемисапробионты, питающиеся бактериями, грибами, дрожжами и мелкими простейшими. В ризосфере растений обитают нематоды — параризобионты. Благодаря- наличию стилета они протыкают клетки корня и питаются их содержимым. Они наносят не столько прямой вред растению, сколько вредят тем, что открывают ворота для грибной и бактериальной инфекции.
Настоящие фитопаразиты проникают в корни растений, нанося им механические и химические повреждения. Ранее приводился пример со свекловичной нематодой, которая снижает урожай сахарной свеклы на 20—80%. Нематоды-хищники питаются простейшими, коловратками, тихоходками, другими нематодами и ногохвостками.
Класс нематод в целом характеризуется признаками биологического прогресса: их насчитывается огромное число (возможно сотни тысяч) видов, занимающих всевозможные биотопы на планете, все известные науке местообитания. Нематоды — неотъемлемая часть комплекса всех почвенных биоценозов.
Свободноживущие почвенные нематоды менее чем, например, клещи или ногохвостки участвуют в непосредственном разложении растительных остатков. Но благодаря тому, что они потребляют в пищу микробную биомассу с высоким содержанием белка, их выделения богаты азотом. Биомасса нематод также немаловажный источник азота. Поэтому значение почвенных нематод следует, по-видимому, оце-* пивать с позиций их влияния на баланс азота в почве. Если учесть при этом их высокую численность, необычайно широкую распространенность, проникновение во все другие живые организмы как животных, так и' растений, то становится понятной важность проблемы изучения почвенных нематод для народного хозяйства.
Высшие черви представлены в почве малощетинковыми кольчецами, или олигохетами (Oligochaeta). Главная особенность организации олигохет — повторяемость органов вдоль оси тела, так называемая метамерия. Все червеобразное тело состоит как бы из отдельных колец, называемых сегментами, или члениками, число которых колеблется от 5 до 500. Каждый членик несет по 4 пучка щетинок; имеются виды только с брюшными щетинками или совсем без них! У большинства дождевых червей в каждом пучке по 2 одинаковые щетинки. Среди олигохет наибольшее значение для почв имеют энхи- треиды и земляные, или дождевые, черви.
Энхитреиды относятся к мезофауне почвы ( 11). Их размеры — от 2—3 до 40—45 мм в длину при толщине 0,2—0,8 мм. Наиболее мелкие из них пользуются для перемещения в почве системой естественных пор и каналов, другие могут активно прокладывать ходы сквозь почву, пробуравливая ее и «проедая» себе путь. Поглощаемая при этом почва смешивается в кишечнике с органическими и минеральными веществами, а затем выбрасывается в виде специфических образований — копролитов, которые особенно характерны для дождевых червей. Плотность популяций энхитреид составляет в почвах луговых угодий до 120 тыс/м2, а биомасса — до 50 кг/га. Распространены энхитреиды преимущественно в северном полушарии, в умеренной и субарктической зонах. Их находили на островах Шпицбергена, Новой Земли и в Гренландии. В горах расселяются до высоты 3—4 тыс. м над ур. м. Некоторые виды продолжительное время выдерживают температуры ниже нуля и их находят даже в мерзлом грунте в жизнеспособном состоянии. Но при этом энхитреиды очень чувствительны к засухе и высоким температурам. Они активны в постоянно влажной среде, но избегают переувлажненных почв, где мало кислоррда. Перед началом засушливого периода черви откладывают яйца в коконах или отдельные. Основная масса червей сосредоточена в верхнем корнеоби- таемом слое почвы, так как главная их пища — отмирающие корни. Иногда они выгрызают участки корня, зараженные нематодами. Обильны они и в лесных подстилках, там, где есть сырой гумус типа «мор». Этим они отличаются от дождевых червей.
Дождевые черви, или люмбрициды (Lumbricidae), — наиболее хорошо известные и изученные почвенные беспозвоночные. Все дождевые черви — обитатели почв. В сырую погоду, когда их норки заливаются водой, они в большом количестве выползают на поверхность, за что и получили народное название «выползков». Прямой солнечный свет вызывает у дождевых червей отрицательную реакцию, поэтому они кормятся главным образом по ночам, вылезая из норок не полностью, а обычно цепляясь за нее хвостом, чтобы в случае опасности можно было быстро скрыться. Обшаривая пространство вокруг норки, черви собирают сырые листья, травинки, частицы перегноя и почвы. Все это измельчается и перерабатывается в кишечном тракте, а затем выбрасывается на поверхность характерными кучками копро- литов. Содержание гумуса и кальция в копролитах почти в 2 раза больше, чем в окружающей почве, а их водопрочность на 40% выше. Численность дождевых червей может достигать 7,5 млн. особей на 1 га, на сенокосах и пастбищах — до 12 млн./га, а биомасса — от 500 кг и до 4 т/га. Они осуществляют минерализацию азотсодержащих органических соединений вплоть до образования аммиака за счет живущих в их кишечнике аммонифицирующих микроорганизмов.
Влияние деятельности дождевых червей на почву многообразно. Прокладывая глубокие ходы (иногда на глубину до 2 м и более), они увеличивают ее скважность, облегчают проникновение воды, воздуха и корней растений. Под 1 м2 поверхности почвы общая длина ходов червей превышает 1 км, а иногда достигает 8 км. Черви перемещают почву, вынося часть ее на поверхность из нижних горизонтов и затаскивая вглубь растительный материал из подстилки. Под влиянием червей изменяется и химический состав почвы. Вырабатываемый специальными железами углекислый кальций нейтрализует кислоты, поэтому копролиты всегда имеют более высокое значение рН, чем почва. В них обильно развиваются бактерии, так что копролиты — это центры формирования специфических микробных сообществ. Внутренние поверхности ходов червей покрыты специальными выделениями, придающими им прочность. Рост корней по этим ходам особенно облегчается в плотных глинистых горизонтах. При наличии ходов червей корни проникают значительно глубже, чем без них.
Свою знаменитую книгу о роли дождевых червей в образовании плодородного слоя земли Ч. Дарвин заключил словами: «Плуг принадлежит к числу древнейших и имеющих наибольшее значение изобретений человека; но еще задолго до его изобретения почва правильно обрабатывалась червями и всегда будет обрабатываться ими. Весьма сомнительно, чтобы нашлись еще другие животные, которые в истории земной коры заняли бы столь видное место».
Известно около 200 видов люмбрицид. Из. них наиболее обычны для средних широт малый красный червь, или малый выползок — Lumbricus rubellus и большой выползок — L. ierrestris. Они различаются тем, что первый в 2 раза мельче и более ярко окрашен, имеет вишнево-красный цвет. Второй же довольно крупный, достигает более 25 см в длину. Они имеют уплощенный и расширенный («лопатообразный») хвост. Нора большого выползка уходит вглубь на 2 м и более, малый выползок живет в поверхностных горизонтах, а в лесах — в подстилке. Самый распространенный на территории СССР вид — Allolo- bosphora caliginosa — живет обычно в распаханных почвах, поэтому его народное название — пашенный червь. Он серой окраски и имеет размеры около 15 см. Хвост его не имеет расширения, как у двух предыдущих. Этот червь редко' выползает на поверхность почвы, а живет на глубине 10—15 см, где питается перегнившими остатками и гумусом; в сухую погоду мигрирует глубже, до 0,5 м и более, там строит капсулу и временно впадает в спячку (диапауза).
Некоторые виды земляных червей имеют необычно крупные размеры. На Алтае известен червь Alloloaphora magnified, достигающий 30—40 см в длину, в Крыму и на Кавказе — Dendrobaena mariupoliensis — до 35 см. Ходы этих червей проникают на глубину 4—5 м, а в редких случаях — до 8 м. Самые большие размеры имеет Megascolides australis, обитающий в Австралии. Он достигает длины 2,5—3 м и похож на крупную змею ( 12). Выбросы таких червей похожи на башенки 20— 25 см высотой. Для навозных и компостных куч характерен еще один вид земляных -червей — Eisenia foetida, отличающийся наиболее яркой красной окраской и неприятным запахом. Этот вид имеет короткий цикл развития и размножается в кучах компоста и в парниках почти круглый год без диапаузы. Численность его достигает 1000 особей и более на 1 м .
Распространение дождевых червей связано с климатическими факторами и типом почв. Важным условием является влажность, при засухе черви обычно погибают в массовом количестве. Ранние заморозки тоже вызывают их гибель. Плохо они переносят и высокие температуры. Наименьшая численность дождевых червей отмечается в кислых почвах. Известкование дерново-подзолистых почв приводит к значительному увеличению развития в них червей. Дождевыми червями питаются птицы, землеройки, кроты, а также жужелицы и другие многоножки. В перегнойных почвах с нейтральной реакцией кроты, например, питаются почти исключительно дождевыми червями.
Отрицательное значение дождевых червей проявляется в том, что их крупные представители могут нарушать прочность грунта под постройками, в некоторых условиях они портят посевы, повреждая листья всходов, а также они являются промежуточными хозяевами других червей — паразитов сельскохозяйственных животных.
|
|
|
|
К содержанию книги: И. П. БАБЬЕВА, Г. М. ЗЕНОВА, Д.Г.ЗВЯГИНЦЕВ
|
Последние добавления:
Вильямс. Травопольная система земледелия
Качинский - Жизнь и свойства почвы
Вернадский - химическое строение биосферы