Почвенная биота

На территории нашей страны встречается  около 100 видов люмбрицид, 11 видов  занесены в Красную книгу СССР. Самый распространенный вид — Nicodrilus caliginosus живет обычно в распаханных почвах, и поэтому его народное название — пашенный червь. Он серой окраски и имеет размеры около 15 см. Этот червь редко выползает на поверхность почвы, а живет на глубине 10—15 см, где питается перегнившими остатками корней и гумусом; в сухую погоду мигрирует глубже, до полуметра и более, там строит капсулу и временно впадает в спячку (диапауза). В благоприятные периоды численность его достигает 400—500 экз/м².

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 м² при средних размерах около 8 см в длину.

Распространение дождевых червей связано  с климатическими факторами и  типом почв. Важным условием является влажность, при засухе обычно черви  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 многоножки. В перегнойных почвах с нейтральной реакцией кроты, например, питаются почти исключительно дождевыми червями.

Влияние деятельности дождевых червей на почву многообразно. Прокладывая глубокие ходы (иногда на глубину 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. 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 растений проникают значительно глубже, чем в случае их отсутствия. 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 дождевых червей всегда имеют более высокое значение рН, чем почва. В них обильно развиваются бактерии, так что копролиты — это центры формирования специфических микробных сообществ.

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».            

1.5.3. Моллюски

Mollusca (мягкотелые) — в почвенной биоте представлены брюхоногими, или гастроподами. К ним относятся улитки и слизни.

Моллюски в огромном большинстве  — водные обитатели. К наземному образу жизни приспособились так называемые легочные улитки — группа брюхоногих моллюсков, встречающихся от тундры до тропиков. В фауне нашей страны их насчитывается около 700 видов.

Среди легочных улиток есть растительноядные и хищники, питающиеся другими улитками или червями. Наиболее известна среди наземных моллюсков виноградная улитка Helix pomatia. Общая продолжительность ее жизни 6—7 лет. Зиму она переносит, впадая в спячку в ямках, выкопанных в почве. В почву откладывает и оплодотворенные яйца. Это наиболее крупная улитка, раковина которой достигает 45—50 мм. Размножаясь в больших количествах, она иногда наносит вред виноградникам, так как главную пищу ее составляют зеленые части растений. Среди улиток есть устойчивые к дефициту влаги виды, населяющие южные районы. Они живут в сухих степях, в полупустынях и даже в пустынях. При особенно сильном недостатке влаги они впадают в спячку. Некоторые виды эндемичны для горных районов и не встречаются в других местах. В ряде случаев популяции их так обильны, что поверхность почвы и кустики трав буквально бывают усеяны ракушками улиток (например, на серо-коричневых почвах в горах Восточного Кавказа, в Азербайджане — в Талышских горах). Обычно у таких улиток раковинки имеют белый цвет для лучшего отражения солнечных лучей. Для лесов Дальнего Востока наиболее характерны виды улиток крупных размеров.

Особую группу наземных моллюсков  составляют голые слизни. Их раковина нацело обрастает мантией и становится рудиментарной, а у некоторых исчезает полностью. Слизни живут в тех местообитаниях, где имеется достаточная влажность, поэтому они не встречаются в степях и пустынях. На север они распространяются далеко, проникая и в тундру. Но главная зона их расселения — лесная. В горах они доходят до зоны вечных снегов. Пищей слизней служит свежее опавшая листва, отмершие травы. Слизни нападают и на живые растения, но обычно только при недостатке другой пищи. Некоторые из них питаются другими слизнями, червями и сороконожками. При этом в «погоне» за червями они могут проникать глубоко в почву. Наиболее распространенный в СНГ и Западной Европе вид — полевой слизень Agriolimax agrestls. Весной он нападает на всходы зерновых и огородные растения. В годы массового размножения наносит значительный ущерб хозяйству. Есть виды, наносящие вред всходам древесных пород, например большой слизень Limax maximus. Среди слизней есть и безвредные виды, которые питаются водорослями, лишайниками или грибами, как, например, обычный в наших лесах Arion subfuscus. Некоторые слизни достигают крупных размеров. Черный слизень, встречающийся на Кавказе, имеет в вытянутом состоянии длину до 15 см.

Наземные моллюски имеют много  врагов среди других животных. Ими питаются насекомоядные и мыши, птицы и пресмыкающиеся, насекомые и земноводные. Улитки и слизни могут быть промежуточными хозяевами опасных для птиц и млекопитающих гельминтов, например нематод, паразитирующих в легких у копытных.

1.5.4. Тихоходки

Tardigrada — небольшая группа микроскопических беспозвоночных неясного систематического положения. Обычно тихоходок рассматривают как членистоногих, хотя некоторые специфические черты дают повод сближать их с другими группами беспозвоночных — круглыми червями, коловратками, паукообразными. Предполагают также, что это совершенно самостоятельный тип животного царства.

Почвенные обитатели среди тихоходок  относятся к микрофауне. Самые крупные виды не превышают 1,2 мм, а большинство имеет размеры в доли миллиметра.

Среди наземных тихоходок наблюдается  строгая приуроченность отдельных видов к вертикальным слоям почв и растительным ярусам. Каждому слою подушек мхов, например, соответствует определенный комплекс видов тихоходок со своим доминирующим видом. Поэтому тихоходки могут служить биоиндикаторами условий местообитания.

1.5.5. Членистоногие

Arthropoda — очень многочисленная и чрезвычайно разнообразная группа животных, составляющая высший отдел беспозвоночных. Среди них есть представители микро-, мезо- и макрофауны почв. В почвах обитают членистоногие из ракообразных, паукообразных, многоножек и насекомых.

Все другие группы членистоногих —  пауки, мокрицы, многоножки и насекомые —.относятся к мезофауне почвы.

Наиболее многочисленны и разнообразны в почве диплоподы (Diplopoda) — двупарноногие многоножки. Это одна из важнейших групп сапрофильного комплекса, активные разрушители подстилки и древесины.

1.5.6. Млекопитающие

Млекопитающие (Mammalia) составляют мегафауну почв. Из них непосредственно связаны с почвой большая часть грызунов (Rodentia) и некоторые насекомоядные (Insectivora). Частично используют почву для построения жилищ или временных убежищ некоторые зайцеобразные (Lagomorpha) и хищные (Carnivora). Крупные травоядные животные — олени, косули, лоси, сайгаки, лошади, козлы и бараны, поедая часть первичной продукции, выбрасывают непереваренные остатки и создают вторичную продукцию, поступающую в цепи питания. Эти животные оказывают механическое воздействие на почву, влияют на продуктивность растений и участвуют в частичной минерализации органических веществ. Предполагают, что в тропических районах превращение леса в саванну со сменой соответствующих почв происходит под влиянием слонов, уничтожающих последовательно кустарники, подлесок и затем сами деревья.

Наибольшее влияние на почву  оказывают звери, непосредственно живущие в почве или устраивающие в ней постоянные норы. Первых относят к экологической группе землероев, проводящих в почве всю жизнь, вторых — к обитателям нор, кормящихся на поверхности, а для отдыха, зимовки, размножения использующих норы. Передвижение в почве этих животных связано со значительным перемещением почвенной массы, что приводит к нарушению характерного строения почв и сложения почвенного профиля, к изменению микро- и мезорельефа территории.

Грызуны (мыши, хомяки, сурки, суслики, слепцы, слепушонки, тушканчики, полевки, песчанки, пескорои, землекопы) объединяют более трети всех млекопитающих, и огромная часть их живет в  почве, хотя для питания они покидают норы и выходят на поверхность. Это фитофаги. Многие из них откладывают в норах запасы пищи и обогащают почву органическими веществами выделений — экскрементов и мочи. Непереваренные остатки составляют, например, 12% у суслика, 25% у хомяка.

В тундровых почвах из грызунов главную роль играют лемминги, в лесах — мыши, в степных и полупустынных районах — сурки, суслики, песчанки. Особенно велика доля участия грызунов в преобразовании почв степей и полупустынь, так как здесь встречается наибольшее их разнообразие, а численность достигает значительных показателей. Среди млекопитающих пустыни, например, они составляют половину всех особей. Самые крупные из них — сурки, длина которых бывает до 70 см и масса до 9 кг.

Насекомоядные позвоночные (кроты, ежи, землеройки, златокроты, тенреки) распространены главным образом на Евро-азиатском материке, в Африке и в Северной Америке. Их нет в Австралии и Антарктиде и на большей части территории Южной Америки.

Влияние их на почву проявляется  главным образом в ее перемешивании, нарушении нормального сложения и дренировании.

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Почва — природное биокосное  тело, наряду с такими ее составляющими, как твердая, жидкая и газообразная фазы, содержит и живую фазу, или живое вещество, по Вернадскому. В состав почвенной биоты входят представители всех царств живой природы: растения, простирающие в почве корневые системы, подземные стеблевые побеги, клубни и т. д.; водоросли, занимающие главным образом поверхностные слои почв; животные разных размерных и трофических групп; грибы, оплетающие своими гифами почвенные частицы и корни растений; бактерии, обильно заселяющие корневую поверхность и твердые поверхности минеральных и органических составных частей почвы. Почвенная биота — наиболее динамичное звено экосистемы, подверженное периодическим флуктуациям и в то же время обладающее определенным гомеостазом благодаря наличию механизмов регуляции и контроля.

Почвенное население не только живет  в почве, используя ее как среду  обитания, но и активно преобразует ее. Поэтому вполне закономерно утверждение, что почва — это среда обитания и одновременно продукт деятельности населяющих ее живых существ.

В процессе биологического круговорота, в котором участвует живое  население почв, происходят преобразования вещества и энергии, составляющие сущность и основу почвообразования: разложение растительных остатков, синтез, трансформация и деградация гумусовых веществ; вовлечение элементов из литосферы в процессе разрушения минералов почвообразующей   породы; создание  вторичных минералов; аккумуляция и миграция веществ. В итоге формируется почва, которая обладает особым свойством — плодородием.

Три источника плодородия непосредственно  связаны с деятельностью микробного мира почв:

1. снабжение растений элементами зонального питания за счет разрушения минеральной части почвы, породы;
2. вовлечение в биологический круговорот солнечной энергии, закрепленной растениями в химических связях, путем ее освобождения и преобразования при разложении и синтезе новых органических соединений, что в конечном итоге приводит к формированию гумуса — основного энергетического фонда почвы;
3. связывание молекулярного азота и перевод его в доступные для растений формы соединений.

Вовлечение разных элементов в  биологический  круговорот идет разными путями и включает различные механизмы. Углерод и азот вместе с кислородом и водородом вовлекаются в построение органических веществ всех живых клеток и в основе циклов этих элементов лежат процессы синтеза и минерализации органических макромолекул, фиксация и возврат газообразных продуктов в атмосферу. Превращения фосфора и серы связаны в равной степени с органическими веществами и разрушением минералов. В превращениях калия и алюминия большую роль играют процессы разрушения и новообразования минералов. Переменно-валентные элементы по-разному мигрируют, закрепляются или аккумулируются биогенным путем в зависимости от рН и окислительно-восстановительных условий.

В почве происходит регуляция процессов  превращения веществ биологической  природы, обеспечивающая гомеостаз всей системы. Механизмы регуляции основаны на тесном взаимодействии всех популяций почвенного макро- и микронаселения. Нарушение механизмов гомеостаза и регуляции приводит к разбалансированности процессов и, как следствие этого, падению почвенного плодородия. Мониторинг почвенной среды направлен на быструю диагностику нарушений биоты и на разработку путей управления важнейшими процессами в почве.

При разработке мероприятий по охране  почвенного покрова Молдовы и  ПМР необходимо:

• выявить влияние экологических факторов (тип почвы, количество осадков, растительный покров и др.) на численность и   активность почвенной микрофлоры основных почвенно-климатических зон республик;
• разработать шкалу оценки биогенности почв по микробиологическим показателям и составить картограмму биогенности почв   в разрезе основных почвенно-климатических зон;
• установить адаптивный потенциал почвенной микрофлоры к гидротермическим факторам;
• выявить роль основных элементов технологий возделывания винограда, кукурузы, пшеницы на почвенный микробоценоз;
• изучить антимикробные и мутагенные свойства пестицидов симтриазиновой и карбаматной групп;
• выявить закономерности сим-триазиновых гербицидов на почвенный микробоценоз;
• разработать мероприятия по охране почвенного покрова   от загрязнения химическими токсическими веществами.