Почвенная среда жизни. Почвенные организмы
На поверхности земли живет множество птиц, млекопитающих, рептилий, насекомых и т.д. Однако есть и такие животные, которые обитают под землей. Данная статья расскажет о существах, которые практически всю свою жизнь живут под землей. Подземные животные — кто живет под землей фото ТОП-10 — смотрите!
Подземные животные — кто живет под землей фото ТОП-10
Голый землекоп
Подземные животные — кто живет под землей фото — голый землекоп
Этот маленький грызун относится к семейству землекоповых. Его отличительные черты – холоднокровность, отсутствие чувствительности к боли и различным кислотам. Из всех грызунов именно голый землекоп живет дольше всех – 28 лет. Возможно, внешне этот малыш может кого-то напугать, однако на самом деле это животное не агрессивное и доброе.
Гигантский слепыш
Подземные животные — кто живет под землей фото — гигантский слепыш
Из всех представителей слепышовых, гигантский слепыш самый крупный. В длину этот гигант достигает 35 сантиметров, а весит около одного килограмма. Верх тела окрашен в светло-серый или охристо-бурый оттенок. Это подземное существо живет только под землей, никогда не выбираясь из своих сооружений. Слепыши любят строить многоярусные системы входов и выходов. Чаще всего они выкапывают свои кормовые ходы на глубине 30-50 сантиметров, как правило, в прослойках песка. Вся длина этих кормов достигает 500 метров, однако бывают ходы и меньше. Кладовые и гнездовые камеры слепышей находятся на глубине до 3 метров. Эти существа имеют огромные зубы, которыми с легкостью могут прокусить штык лопаты, так что лучше не брать их на руки.
Подземные животные — кто живет под землей фото — крот
О том, что крот подземное животное знают даже маленькие дети. Кроты относятся к млекопитающим, к отряду насекомоядных. Место жительства кротов – Евразия и Северная Америка. Кроты бывают, как и совсем маленьких размеров, так и больших. К примеру, некоторые из них едва достигают 5 сантиметров, в то время как другие вырастают до 20 сантиметров. Вес кротов колеблется от 9 грамм до 170 грамм. Кроты прекрасно приспособлены к жизни под землей. Туловище этих существ вытянутое, круглое, на котором имеется ровный и бархатный мех. Главная особенность крота, которая помогает ему двигаться в любом направлении под землей – это его шуба, ворсинки которой растут вверх.
Туко-туко
Подземные животные — кто живет под землей фото — туко-туко
Крошечные грызуны, вес которых не превышает 700 грамм. В длину малыши достигают 20-25 сантиметров, а длина их хвоста может достигать 8 сантиметров. Морфологические признаки этих зверей полностью указывают на то, что они приспособлены к жизни под землей. Туко-туко ведет исключительно подземный образ жизни, они строят множество запутанных ходов, в которых хранятся их кладовые, уборные и гнездовые камеры. Животные используют песчаные или рыхлые почвы, чтобы построить свой дом.
Подземные животные — кто живет под землей фото — гофер
Следующее существо в длину достигает 10-35 сантиметров, а его хвост 5-15 сантиметров. Вес гоферов едва доходит до одного килограмма. Большую часть своей жизни зверьки проводят в своих запутанных ходах, которые они прокладывают на различных горизонтах почвы. В длину тоннели могут достигать 100 метров.
Пятнистая змея
Подземные животные — кто живет под землей фото — пятнистая змея
Этот вид относится к роду цилиндрических. Змея по своим размерам довольно маленькая, но очень плотная. Окрас змеи черный с бурыми пятнами, расположенными в два ряда. Живет только под землей, а питается дождевыми червяками.
Подземные животные — кто живет под землей фото — простой карась
Эта рыба практически всегда живет в донном муле, однако когда водоем высыхает, она зарывается под землю. Караси могут прокапывать от 1 до 10 метров, а под землей могут жить в течение нескольких лет.
Медведка
Подземные животные — кто живет под землей фото — медведка
Это насекомое – одно из самых крупных. В длину медведка может вырастать до 5 сантиметров. Брюхо этого существа в трижды больше головогруди, на ощупь мягкое, диаметр достигает 1 сантиметра. На конце брюха имеются нитевидные парные придатки, длина которых составляет 1 сантиметр. Как и другие существа в этом списке, медведка ведет подземный образ жизни, однако бывают случаи, когда насекомое выбирается на поверхность, как правило, в ночное время.
Майский жук
Подземные животные — кто живет под землей фото — майский жук
Взрослые особи восточного типа в длину достигают 28 миллиметров, а западного – 32 миллиметра. Их тело окрашено в черный цвет, а крылья в темно-бурый оттенок. Живут майские жуки под землей, однако в мае они выбираются на поверхность и живут там около двух месяцев. Спустя две недели происходит процесс спаривания, в результате чего самка откладывает яйца под землей на глубине 20 сантиметров. Процесс откладывания яиц может осуществляться сразу в несколько этапов, в результате чего самка откладывает около 70 яиц. Как только кладка подходит к концу, самка тут же умирает.
Дождевой червь
Подземные животные — кто живет под землей фото — дождевой червь
В длину черви вырастают до 2 метров, а их тело состоит из огромного количества кольцеобразных сегментов. Двигаясь, черви опираются на специальные щетинки, которые находятся на каждом кольце, за исключением переднего. Примерное число щетинок на каждом сегменте составляет от 8 до нескольких десятков. Дождевых червей можно встретить везде, кроме Антарктиды, так как там они не обитают. Несмотря на то, что они ведут подземный образ жизни, черви вылезают на поверхность земли после дождя, из-за чего и получили такое название.
В грунте часто попадаются длинные членистоногие, которые передвигаются на множестве ножек. В большинстве случаев они неопасны для растений.
Многоножки пугают всех своим грозным видом. Однако растения они едят крайне редко, да и то главным образом в закрытом грунте. В основном же они охотятся на своих родственников - насекомых.
Худые - злые
Если, копая грядки, вы увидите копошащуюся в почве длинную личинку, похожую на червяка, но с жёстким телом, - знайте: это один из опасных вредителей.
Проволочник (личинка жука-щелкуна) . Жёлтые (бурые или тёмно-коричневые) существа длиной до 15-17 мм, живущие в почве до глубины в 10-12 см. Своё название проволочники получили из-за того, что их тела чрезвычайно твёрдые и жёсткие.
Проволочник. Фото: Нина Белявская
Личинки питаются корнями растений, семенами, проростками, всходами и способны причинить большой ущерб.
Профилактика. На небольших участках - полив раствором перманганата калия (2-5 г на 10 л воды). Посев семян не ниже рекомендованной глубины с одновременным внесением минеральных удобрений. Поддержание почвы в чистом от сорняков состоянии. Рыхление на глубину 10-12 см. Своевременная уборка скошенной травы. Ранняя осенняя перекопка почвы (до середины сентября).
Биологическая защита. Закладка весной до посева кусочков сырого картофеля, моркови или свёклы в почву на глубину 5-15 см (с отметкой их местонахождения). Через 3-4 дня уничтожение приманок с личинками.
Химическая защита : см. таблицу. Против взрослых жуков‑щелкунов помогают притеняющие ловушки из свежевыполотых сорняков, обработанных любым из разрешённых к применению инсектицидов контактного дейст-вия.
Ложнопроволочник (личинка жука-чернотелки) . По виду это родной брат проволочника: только первая пара ног у него заметно крупнее следующих, а голова сверху выпуклая.
Ложнопроволочник. Фото: Нина Белявская
Меры профилактики и защиты . Внесение в почву перед посадкой препаратов Валлар и Террадокс, Контадор макси. Использование притеняющих отравленных приманок.
Толстые - разные
В почве попадаются мясистые, свёрнутые в полукольца личинки насекомых светлой окраски. Они могут быть как вредными, так и сравнительно безобидными, причём определить вредителя можно… по ногам!
Опасные
Взрослые личинки хрущей - довольно крупные (в зависимости от вида от 1,5 до 7,5 см в длину), жирные, изогнутые буквой «С» желтовато-белые с просвечивающим кишечником. Постарайтесь запомнить хороший опознавательный признак личинок хрущей: задняя пара их ног самая длинная.
Личинка хруща. Фото: Нина Белявская
Профилактика. Уничтожение сорняков. Часть личинок хрущей погибает при прикатывании почвы весной.
Борьба без вреда. Сбор и уничтожение личинок во время обработки почвы. Ежедневное стряхивание майских жуков на щиты или марлевые полотнища и их последующее уничтожение.
Вредят, но редко
Часто за личинок хрущей принимают личинок бронзовок, что неудивительно, ведь они ближайшие родственники. Правда, у личинок бронзовок все пары ног одинаковой длины. Бронзовки способны принести вред в редких случаях - иногда эти красивые бронзовые жуки объедают цветки растений, а их личинки становятся причиной возникновения проплешин на газоне.
Безобидные
Личинки жуков‑пилюльщиков и жуков‑навозников. Фото: Нина Белявская
При перекопке участка можно обнаружить зеленовато-бурых или грязно-белых личинок с хорошо заметной головой и телом, изогнутым в виде буквы «С», очень похожих на личинок хрущей, но с длинными передними ногами (у хрущей, наоборот, самые длинные - задние ноги). Это личинки жуков‑пилюльщиков и жуков‑навозников. Вреда растениям они не причиняют!
Химия против вредителей
| Вредитель | Список препаратов | Способ применения |
| Проволочник | Почин, Землин, Валлар, Террадокс, Провотокс, Биотлин, Зубр, Имидор, Искра, Калаш, Клубнещит, Командор, Корадо, Престиж, Престижитатор, Респект, Танрек | Внесение в почву перед посадкой |
| Хрущ | Валлар, Террадокс | Обмакивание корней сеянцев (саженцев) в инсектицидно-земляную болтушку перед высадкой и повторное внесение препарата через 25-30 дней на поверхность земли с заделкой на глубину 5-10 см. |
Выберите из списка
Общая характеристика.
Почва - является продуктом жизнедеятельности организмов, включая и микроорганизмы, как современных, так и принадлежащих "былым биосферам". Почва - важнейший компонент любой экологической системы суши, на базе которого происходит развитие растительных сообществ, в свою очередь составляющих основу пищевых цепей всех остальных организмов, образующих экологические системы Земли, ее биосферу. Люди не составляют здесь исключения: благополучие любого человеческого общества определяется наличием и состоянием земельных ресурсов, плодородием почв.
Между тем, за историческое время на нашей планете было утрачено до 20 млн. км2 земель сельскохозяйственного назначения. На каждого жителя Земли нынче приходится в среднем всего 0,35-0,37 га, тогда как в 70-х годах эта величина составляла 0,45-0,50 га. Если современная ситуация не изменится, то через столетие, при таких темпах потерь, общая площадь угодий, пригодных для земледелия сократится с 3,2 до 1 млрд. га.
В.В. Докучаевым было выявлено 5 главных почвообразующих факторов:
· климат;
· материнская порода (геологическая основа);
· топография (рельеф);
· живые организмы;
В настоящее время еще одним фактором почвообразования можно назвать деятельности человека.
Почвообразование начинается с первичной сукцессии, проявляющейся в физическом и химическом выветривании, ведущем к разрыхлению с поверхности материнских горных пород, таких как базальты, гнейсы, граниты, известняки, песчаники, сланцы. Этот слой выветривания постепенно заселяется микроорганизмами и лишайниками, которые преобразуют субстрат и обогащают его органическими веществами. В результате деятельности лишайников в первичной почве накапливаются важнейшие элементы питания растений, такие как фосфор, кальций, калий и другие. На этой первичной почве теперь могут поселиться растения и сформировать растительные сообщества, определяющие лицо биогеоценоза.
Постепенно в процесс почвообразования вовлекаются более глубокие слои земли. Поэтому большинство почв имеет более или менее выраженный слоистый профиль, разделяемый на почвенные горизонты. В почве поселяется комплекс почвенных организмов - эдафон : бактерии, грибы, насекомые, черви и роющие животные. Эдафон и растения участвуют в образовании почвенного детрита, который через свой организм пропускают детритофаги - черви и личинки насекомых.
Например, дождевые черви на гектаре земли за год перерабатывают около 50 т почвы.
При разложении растительного детрита образуются гуминовые вещества - слабые органические гуминовые и фульвокислоты - основа почвенного гумуса. Его содержание обеспечивает структурность почвы и доступность растениям минеральных элементов питания. Мощность богатого гумусом слоя определяет плодородие почвы.
В состав почвы входят 4 важных структурных компонента:
· минеральная основа (50-60% общего состава почвы);
· органическое вещество (до 10%);
· воздух (15-20%);
· вода (25-35%).
Минеральная основа – неорганический компонент, образовавшийся из материнской породы в результате ее выветривания. Минеральные фрагменты различны по размерам (от валунов до песчинок и мельчайших частиц глины). Это скелетный материал почвы. Его разделяют на коллоидные частицы (меньше 1 мкм), мелкий грунт (меньше 2 мм) и крупные фрагменты. Механические и химические свойства почвы определяются мелкими частицами.
Структура почвы определяется относительным содержанием в ней песка и глины. Наиболее благоприятна для роста растений почва, содержащая песок и глину в равном количестве.
В почве, как правило, выделяют 3 основных горизонта, различающихся по механическим и химическим свойствам:
· Верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт (А), в котором накапливается и преобразуется органическое вещество и из которого промывными водами часть соединений выносится вниз.
· Горизонт вымывания или иллювиальный (В), где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества.
· Материнскую породу или горизонт (С), материал, который преобразуется в почву.
В пределах каждого слоя выделяют более дробные горизонты, различающиеся по своим свойствам.
Основными свойствами почвы как экологической среды являются ее физическая структура, механический и химический состав, кислотность, окислительно-восстановительные условия, содержание органических веществ, аэрация, влагоемкость и увлажненность. Различные сочетания этих свойств образуют множество разновидностей почв. На Земле по распространенности ведущее положение занимают пять типологических групп почв:
- почвы влажных тропиков и субтропиков, преимущественно красноземы и желтоземы , характеризующиеся богатством минерального состава и большой подвижностью органики;
- плодородные почвы саванн и степей - черноземы, каштановые и коричневые почвы с мощным гумусовым слоем;
- скудные и крайне неустойчивые почвы пустынь и полупустынь, относящиеся к различным климатическим зонам;
- относительно бедные почвы лесов умеренного пояса - подзолистые, дерново-подзолистые, бурые и серые лесные почвы ;
- мерзлотные почвы, обычно маломощные, подзолистые, болотные , глеевые , обедненные минеральными солями со слабо развитым гумусовым слоем.
По берегам рек встречаются пойменные почвы;
Отдельной группой стоят засоленные почвы: солончаки, солонцы,и т.д. на которые приходится 25 % почв.
Солончаки – почвы постоянно сильно увлажненные солеными водами вплоть до поверхности, например, вокруг горько-соленых озер. Летом поверхность солончаков высыхает, покрываясь коркой соли.
Солонцы – с поверхность не засолены, верхний слой выщелоченный, бесструктурный. Нижние горизонты уплотнены, насыщены ионами натрия, при высыхании растрескиваются на столбы, глыбы. Водный режим нестабильный – весной – застаивание влаги, летом – сильное пересыхание.Солончаковые
Соланчаковатые солонцы
Солонцеватые почвы (слабо засоленные)
Органическое вещество почвы.
Каждому типу почв соответствует определенный растительный, животный мир и совокупность бактерий – эдафон. Отмирающие или отмершие организмы накапливаются на поверхности и внутри почвы, образуя органическое вещество почвы, называемое гумусом . Процесс гумификации начинается с разрушения и измельчения органической массы позвоночными животными, а затем преобразуется грибами и бактериями. К таким животным относятся фитофаги , питающиеся тканями живых растений, сапрофаги , потребляющие мертвые вещества растений, некрофаги , питающиеся трупами животных, копрофаги , уничтожающие экскременты животных. Все они составляют сложную систему, получившую название сапрофильного комплекса животных .
Гумус различается по виду, форме и характеру составляющих его элементов, которые подразделяются на гуминовые и негуминовые вещества. Негуминовые вещества образуются из соединений, входящих в ткани растений и животных, например, белков и углеводов. При разложении данных веществ выделяется углекислый газ, вода, аммиак. Энергия, образующаяся при этом используется почвенными организмами. При этом происходит полная минерализация элементов питания. Гуминовые вещества в результате жизнедеятельности микроорганизмов перерабатываются в новые, обычно высокомолекулярные соединения – гуминовые кислоты или фульвокислоты .
Гумус подразделяется на питательный, который легко перерабатывается и служит источником питания микроорганизмов и устойчивый, который выполняет физические и химические функции, контролируя баланс питательного вещества, количество воды и воздуха в почве. Гумус плотно склеивает минеральные частицы почвы, улучшая ее структуру. Структура почв также зависит от количества соединений кальция. Выделяют следующие структуры почвы:
· мучнистую,
· пороховатую,
· зернистую,
· ореховатую,
· комковатую,
· глинистую.
Темный цвет гумуса способствует лучшему прогреванию почвы, а его высокая влагоемкость – удержанию воды почвой.
Главное свойство почвы – ее плодородие, т.е. способность обеспечивать растения водой, минеральными солями, воздухом. Мощность гумусового слоя определяет плодородие почвы.
Влажность и аэрация.
Вода почвы подразделяется на:
· гравитационную,
· гигроскопическую,
· капиллярную,
· парообразную
Гравитационная вода – подвижная, является основной разновидностью подвижной воды, заполняет широкие промежутки между частицами почвы, просачивается вниз под действием силы тяжести, пока не достигнет грунтовых вод. Растения легко усваивают ее.
Гигроскопическая вода в почве удерживается за счет водородных связей вокруг отдельных коллоидных частиц в виде тонкой, прочной связанной пленки. Высвобождается только при температуре 105 – 110оС и практически недоступна для растений. Количество гигроскопической воды зависит от содержания в почве коллоидных частиц. В глинистых почвах ее до 15%, в песчаных – 5%.
По мере накопления количества гигроскопической воды она переходит в капиллярную, удерживающуюся в почве силами поверхностного натяжения. Капиллярная вода легко поднимается к поверхности по порам от грунтовых вод, легко испаряется, свободно поглощается растениями.
Парообразная влага занимает все свободные от воды поры.
Существует постоянный обмен почвенных, грунтовых и поверхностных вод, меняющий свою интенсивность и направленность в зависимости от климата, сезонов.
Все поры, свободные от влаги заполнены воздухом. На легких (песчаных) почвах аэрация лучше, чем на тяжелых (глинистых). Воздушный режим и режим влажности связан с количеством атмосферных осадков.
Экологические группы почвенных организмов.
В среднем почва содержит 2-3 кг/м2 живых растений и животных, или 20-30 т/га. При этом в умеренном поясе корни растений составляют 15 т/га, насекомые 1т, дождевые черви – 500кг, нематоды – 50кг, ракообразные – 40кг, улитки, слизни – 20кг, змеи, грызуны – 20гк, бактерии – 3т, грибы – 3т, актиномицеты – 1,5т, простейшие – 100кг, водоросли – 100кг.
Неоднородность почвы приводит к тому, что для разных организмов она выступает как разная среда. По степени связи с почвой как средой обитания животных объединяют в 3 группы:
· Геобионты – животные, постоянно обитающие в почве (дождевые черви, первично-бескрылые насекомые).
· Геофиллы – животные, часть цикла которых обязательно проходит в почве (большинство насекомых: саранчовые, ряд жуков, комары-долгоножки).
· Геоксены – животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища (таракановые, многие полужесткокрылые, жесткокрылые, грызуны и др. млекопитающие).
В зависимости от размеров почвенных обитателей можно разделить на следующие группы.
· Микробиотип, микробиота – почвенные микроорганизмы, основное звено детритной цепи, промежуточное звено между растительными остатками и почвенными животными. Это зеленые, сине-зеленые водоросли, бактерии, грибы, простейшие. Почва для них – система микроводоемов. Они живут в почвенных порах. Способны переносить промерзание почвы.
· Макробиотип, макробиота – крупные почвенные животные, размером до 20мм (личинки насекомых, многоножки, дождевые черви и т.д.). почва для них – плотная среда, оказывающая сильное механическое сопротивление при движении. Они передвигаются в почве расширяя естественные скважины путем раздвижения почвенных частиц либо роя новые ходы. В связи с этим у них выработались приспособления к рытью. Часто имеются специализированные органы дыхания. Также дышат через покровы тела. На зиму и в засушливый период перемещаются в глубокие почвенные слои.
· Мегабиотип, мегабиота – крупные землерои, главным образом из числа млекопитающих. Многие из них проводят в почве всю жизнь (златокроты, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, сумчатые кроты Австралии, слепыши и др.). Прокладывают в почве систему нор, ходов. У них недоразвиты глаза, компактное, вальковатое тело с короткой шеей, короткий густой мех, сильные компактные конечности, роющие конечности, крепкие когти.
· Обитатели нор – барсуки, сурки, суслики, тушканчики и др. Кормятся на поверхности, размножаются, зимуют, отдыхают, спят, спасаются от опасности в почвенных норах. Строение характерно для наземных, однако имеют приспособления норных –крепкие когти, сильная мускулатура на передних конечностях, узкая голова, небольшие ушные раковины.
· Псаммофилы – жители сыпучих песков. Имеют своеобразные конечности, нередко в форме «лыж», покрытых длинными волосками, роговыми выростами (тонкопалый суслик, гребнепалый тушканчик).
· Галлофилы – жители засоленных почв. Имеют приспособления к защите от избытка солей: плотные покровы, приспособления для удаления солей из организма (личинки пустынных жуков-чернотелок).
Растения подразделяются на группы в зависимости от требовательности к плодородию почвы.
· Эутотрофные или эвтрофные – растут на плодородных почвах.
· Мезотрофные – менее требовательные к плодородию почвы.
· Олиготрофные – довольствующиеся небольшим количеством питательных веществ.
В зависимости от требовательности растений к отдельным микроэлементам почвы выделяют следующие группы.
· Нитрофилы – требовательны к наличию в почве азота, поселяются там, где есть дополнительные источники азота – растения вырубок (малина, хмель, вьюнок), мусорные (крапива щирица, зонтичные), растения пастбищ.
· Кальциефилы – требовательны к наличию в почве кальция, поселяются на карбонатных почвах (венерин башмачок, лиственница сибирская, бук, ясень).
· Кальциефобы – растения, избегающие почв с большим содержанием кальция (сфагнумовые мхи, болотные, вересковые, береза бородавчатая, каштан).
В зависимости от требований к РН почвы все растения подразделяются на 3 группы.
· Ацидофилы – растения, предпочитающие кислые почвы (вереск, белоус, щавель, щавелек малый).
· Базифиллы – растения, предпочитающие щелочные почвы (мать-и-мачеха, горчица полевая).
· Нейтрофилы – растения, предпочитающие нейтральные почвы (лисохвост луговой, овсяница луговая).
Растения, произрастающие на засоленных почвах называются галофиты (солерос европейский, сарсазан шишковатый), а растения не выдерживающие избыточного засоления – гликофиты . Галофиты имеют высокое осмотическое давление, позволяющее использовать почвенные растворы, способны выделять избыток солей через листья или накапливать их в своем организме.
Растения, адаптированные к сыпучим пескам называются псаммофиты . Они способны образовывать придаточные корни при засыпании их песком, на корнях образуются придаточные почки при их обнажении, часто имеют высокую скорость роста побегов, летучие семена, прочные покровы, имеют воздушные камеры, парашюты, пропеллеры – приспособления к незасыпанию песком. Иногда целое растение способно оторваться от грунта, высохнуть и вместе с семенами перенестись ветром в другое место. Всходы быстро прорастают, споря с барханом. Имеются приспособления к перенесению засухи – чехлы на корнях, опробковение корней, сильное развитие боковых корней, безлистные побеги, ксероморфную листву.
Растения, произрастающие на торфяных болотах, называются оксилофитами . Они приспособлены к высокой кислотности почвы, сильному увлажнению, анаэробным условиям (багульник, росянка, клюква).
Растения, обитающие на камнях, скалах, каменистых осыпях относятся к литофитам. Как правило, это первые поселенцы на скальных поверхностях: автотрофные водоросли, накипные лишайники, листовые лишайники, мхи, литофиты из высших растений. Их называют растениями щелей – хасмофитами . Например, камнеломка, можжевельник, сосна.
Почвенный организм - любой организм, обитающий в почве на протяжении всего или определенного этапа жизненного цикла. Размеры организмов, живущих в почвы варьируются от микроскопических , перерабатывающих разлагающиеся органические материалы до мелких млекопитающих.
Все организмы в почве играют важную роль в поддержании ее плодородия, структуры, дренажа и аэрации. Они также разрушают ткани растений и животных, высвобождая накопленные питательные вещества и превращая их в формы, используемые растениями.
Есть почвенные организмы вредители, например, нематоды, симфилиды, личинки жуков, личинки мух, гусеницы, корневые тли, слизни и улитки, которые наносят серьезный ущерб сельскохозяйственным культурам. Одни вызывают гниль, другие высвобождают вещества, препятствующие росту растений, а некоторые являются хозяевами организмов, вызывающих болезни животных.
Поскольку большинство функций организмов полезны для почвы, их численность влияет на уровень плодородия. Один квадратный метр богатой почвы может содержать до 1 000 000 000 различных организмов.
Группы организмов почвы
Почвенные организмы обычно делятся на пять произвольных групп в зависимости от размера, самыми маленькими из которых являются бактерии и водоросли. Далее следует микрофауна - организмы менее 100 микрон, питающиеся другими микроорганизмами. Микрофауна включает одноклеточных простейших, некоторые виды плоских червей, нематод, коловраток и тихоходок. Мезофауна несколько крупнее и гетерогенна, в том числе существа, питающиеся микроорганизмами, разлагающимся веществом и живыми растениями. К этой категории относятся нематоды, клещи, ногохвостки, протуры и пауроподы.
Четвертая группа, макрофауна, также весьма разнообразна. Наиболее распространенным примером является молочный белый червь, который питается грибами, бактериями и разлагающимся растительным материалом. В эту группу также входят слизняки, улитки и , питающиеся растениями, жуками и их личинками, а также личинками мух.
К мегафауне относятся крупные почвенные организмы, такие как земляные черви, возможно, самые полезные существа, которые живут в верхнем слое почвы. Дождевые черви обеспечивают процессы аэрации почвы, разрушая подстилку на ее поверхности и перемещая органическое вещество вертикально от поверхности до подпочвы. Это положительно влияет на плодородие, а также развивает матричную структуру почвы для растений и других организмов. Было подсчитано, что дождевые черви полностью перерабатывают эквивалент всей почвы планеты на глубину 2,5 см каждые 10 лет. Некоторые позвоночные животные также включены в группу почвенной мегафауны; к ним относятся всевозможные роющие животные, такие как змеи, ящерицы, суслики, барсуки, кролики, зайцы, мыши и кроты.
Роль организмов почвы
Одна из наиболее важных ролей организмов почвы заключается в переработки сложных веществ разлагающейся флоры и фауны, чтобы они могли снова использоваться живыми растениями. Они выступают в качестве катализаторов в ряде природных циклов, среди которых наиболее заметными являются углеродные, азотные и серные циклы.
Углеродный цикл начинается с растений, которые используют углекислый газ из атмосферы с водой для получения растительных тканей, таких как листья, стебли и плоды. Далее питаются растениям. Цикл завершается после смерти животных и растений, когда их разлагающиеся останки съедаются почвенными организмами, тем самым высвобождая углекислый газ обратно в атмосферу.
Белки служат основным материалом органических тканей, а азот основной элемент всех белков. Наличие азота в формах, которые могут использовать растения, является основным детерминантом плодородия почв. Роль организмов почвы в азотном цикле имеет большое значение. Когда умирает растение или животное, они расщепляют сложные протеины, полипептиды и нуклеиновые кислоты в их организме и производят аммоний, ионы, нитраты и нитриты, которые растения затем используют для создания своих тканей.
Как бактерии, так и сине-зеленые водоросли могут фиксировать азот непосредственно из атмосферы, но это менее продуктивно для развития растений, чем симбиотическая связь между бактериями Ризобий и бобовыми растениями, а также некоторыми деревьями и кустарниками. В обмен на выделения от хозяина, стимулирующие их рост и размножение, микроорганизмы фиксирует азот в клубеньках корней растения-хозяина.
Почвенные организмы также участвуют в серном цикле, главным образом, путем разложения естественно обильных соединений серы в почве, чтобы этот жизненно важный элемент был доступен растениям. Запах тухлых яиц, столь распространенный в заболоченной местности, обусловлен сероводородом, производимый микроорганизмами.
Хотя организмы почвы стали менее важны в сельском хозяйстве из-за развития синтетических удобрений, они играют жизненно необходимую роль в процессе образовании гумуса для лесных массивов.
Опавшие листья деревьев не пригодны в пищу для большинства животных. После того как растворимые в воде компоненты листьев вымываются, грибы и другая микрофлора перерабатывают твердую структуру, делая мягкой и податливой для разнообразных беспозвоночных животных, которые разбивают подстилку на мульчу. Древесные вши, личинки мух, ногохвостки и дождевые черви оставляют относительно неизменный органически помет, но они создают подходящий субстрат для первичных разлагающих, которые перерабатывают его на более простые химические соединения.
Поэтому органическое вещество листьев постоянно переваривается и перерабатывается группами все более мелких организмов. В конечном итоге оставшееся гуминовое вещество может составлять всего одну четверть первоначального органического вещества подстилки. Постепенно этот гумус смешивается с почвой с помощью роющих животных (например, кроты) и под воздействием дождевых червей.
Хотя некоторые почвенные организмы могут стать вредителями, особенно когда одна и та же культура постоянно выращивается на одном поле, поощряя распространение организмов, которые питаются ее корнями. Тем не менее, они являются важным элементом процессов жизни, смерти и распада, омолаживающих окружающую среду планеты.
4.3.2. Обитатели почвы
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).
Данный текст является ознакомительным фрагментом. Из книги Гидропоника для любителей автора Зальцер Эрнст ХВыращивание растений в почве и без почвы Первичный фактор – почва – теснейшим образом связан с сельскохозяйственным производством с незапамятных времен. В самых широких кругах еще до наших дней считалось само собой разумеющимся, что содержащая гумус естественная
Из книги Общая экология автора Чернова Нина МихайловнаПеревод растений с почвы на питательный раствор Договоримся о принципиальном: здесь речь идет исключительно о вспомогательном растворе, который, однако, придется применять очень часто. В настоящее время существует пока немного цветочных и овощных хозяйств, в которых
Из книги Операция „Лесные муравьи" автора Халифман Иосиф АроновичВыращивание рассады из семян без почвы Рис. 46. Образцовый ящик для выращивания рассады: 1 – ящик; 2 – пленка; 3 – слой гравия с частицами диаметром около 2 см; 4 – контрольный горшок; 5 – уровень питательного раствора; 6 – мелкий гравий.У нас уже имеются водонепроницаемые
Из книги Спутник следопыта автора Формозов Александр Николаевич4.3.1. Особенности почвы Почва представляет собой рыхлый тонкий поверхностный слой суши, контактирующий с воздушной средой. Несмотря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в распространении жизни. Почва представляет собой не просто твердое
автора Халифман Иосиф АроновичНемуравьиные обитатели муравейников Если в погожий летний день приподнять в саду или на пустыре какой-нибудь плашмя лежащий теплый камень-плитняк, то с сырой под камнем поверхности почвы, внезапно открытой свету солнечных лучей и жаркому дыханию сухого воздуха,
Из книги Пароль скрещенных антенн автора Халифман Иосиф АроновичОбитатели случайных убежищ Едва потускнеет за лесом заря и около берез, одетых душистой молодой листвой, закружатся гудящие жуки, над просекой одна за другой появляются летучие мыши - длиннокрылые, стремительные и легкие на лету кожаны. С еле слышным шумом шелковистых
Из книги Бегство от одиночества автора Панов Евгений НиколаевичНемуравьные обитатели муравейников Если в погожий летний день приподнять в саду или на пустыре какой-нибудь плашмя лежащий теплый камень-плитняк, то с сырой под камнем поверхности почвы, внезапно открытой свету солнечных лучей и жаркому дыханию сухого воздуха,
Из книги Жизнь насекомых [Рассказы энтомолога] автора Фабр Жан-АнриНЕМУРАВЬИНЫЕ ОБИТАТЕЛИ МУРАВЕЙНИКОВ ЕСЛИ в погожий летний день приподнять в саду или на пустыре какой-нибудь плашмя лежащий теплый камень-плитняк, то с сырой под камнем поверхности почвы, внезапно открытой свету солнечных лучей и жаркому дыханию сухого воздуха,
Из книги Жизнь в глубинах веков автора Трофимов Борис АлександровичПервые обитатели Земли Если нанести на воображаемый циферблат важнейшие события в истории Земли, взяв за точку отсчета момент ее возникновения и приравняв один час деления шкалы примерно к 200 миллионам лет, то окажется, что первые живые организмы - прокариоты-автотрофы,
Из книги По аллеям гидросада автора Махлин Марк ДавидовичОбитатели ежевичного куста По краям дорог и полей растет колючая ежевика. Ее сухие стебли - ценная находка для пчел и ос-охотниц. Сердцевина стебля мягкая, ее легко выскоблить, и тогда получится канал - галерейка для гнезда. Обломанный или срезанный конец стебля -
Из книги Зеркало ландшафта автора Карпачевский Лев ОскаровичРинхиты - обитатели плодов Тополевый трубковерт, аподер и аттелаб показали нам, что схожую работу можно выполнять различными орудиями.А можно и одинаковыми орудиями производить различные работы: схожее строение не обусловливает сходства инстинктов. Ринхиты -
Из книги автораДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ...Низшие организмы являются наиболее распространенными как в пространстве, так и во времени...А. П.
Из книги автораЖивотные - обитатели подводного сада В природных водоемах растения сосуществуют с различными водными животными. Животные нужны растениям, они вызывают движение воды, обеспечивают растения необходимыми химическими элементами, выделяя экскременты, метаболиты,
Из книги автораПочвы и биогеоценоз Мы наблюдаем теснейшее взаимодействие и полное содружество мира органического и мира неорганического.В. В. Докучаев Полное содружество органического и неорганического мираДокучаевское определение почвы как естественного тела, образовавшегося
Из книги автораЧернозем, гумус и плодородие почвы Зреет рожь под жаркой нивой,И от нивы и до нивыГонит ветер прихотливыйЗолотые переливыА. А. Фет Зреет рожь под жаркой нивойМладший редактор статистического отдела Министерства государственных имуществ В. И. Чаславский в 1875 году принял
Из книги автораПыль веков на поверхности почвы А с неба сыпалась земля На ослепленные поля. Ю. Кузнецов С неба сыпалась земля на ослепленные поляВ воздухе содержится много пыли - твердых частиц, обломков минералов, солей - размером в несколько сотых долей миллиметра. Подсчитано, что