3.5. Життя в грунті

Грунти є досить специфічною частиною екосистеми Вони мають своєрідне тварин-

не населення Перш за все, грунт — це основне середовище, де розташовані корені

рослин, середовище, куди надходить весь рослинний опад та трупи померлих тварин

екосистем, середовище, де зосереджена основна маса редуцентів будь-якої наземної

екосистеми

Залежно від видів автотрофних рослин та їх життєвих форм корені рослин роз-

міщуються в грунті на різних глибинах У середньому в помірних широтах вони проника-

ють на глибину 1 — 2 м Залежно від умов вологості корені можуть розміщуватися в

різних горизонтах грунту, але в цілому основна маса їх знаходиться в гумусному шарі

грунту (табл.З, рис.21)

Таблиця 3. Розподіл коренів у горизонтах грунту (за М.С.Шалитом).

Пустельна асоціація з полином у Херсонській області			Вологі луки в області	Житомирській
Глибина (см)	Вага коренів (г)	%	Глибина (см)	Вага коренів (г)	%
0-17	1079,1	63,9	0-14	2115,7	75,8
17-29	188,1	11,1	14-25	316,5	11,3
29-46	163,2	9,7	25-36	141 1	5,1
46-57	73,8	4,4	36-46	55,9	2,0
57-77	108,8	6,4	47-58	479	1,7
77-100	77,0	4,5	58-69	468	1,7
			69-100	595	2,4
Всього:	1690,0	100,0	Всього:	2783,4	100,0

Корені не просто розміщуються в грунті Вони в ньому живуть їхня діяльність полягає

в постійному поглинанні з грунту води за рахунок різниці осмотичного потенціалу в клітинах

кореня й у ґрунтовому розчині та постійному поглинанні мінеральних речовин У процесі

поглинання води корені швидко утворюють навколо себе зони висушеного грунту При-

родне надходження води до таких зон йде поступово, І тому в коренів у процесі еволюції

виробилася здатність до швидкого росту та розгалуження з метою переміщення в нові,

більш зволожені, ділянки грунту Стає зрозумілим, чому для успішної життєдіяльності

рослин необхідна оптимальна щільність грунту

Добування рослинами поживних речовин з твердої фази грунту також є активним

процесом Оскільки далеко не всі грунтові біогенні елементи знаходяться у ґрунтовому

розчині у вигляді Іонів, кореням рослин доводиться самим «готувати» собі їжу Це

здійснюється за рахунок роботи двох механізмів

1 Корені реалізують видільну функцію, яка полягає в тому, що з живих коренів у

грунт безперервно надходять органічні кислоти І, головним чином, вугільна кислота Об'єм

таких кореневих виділень за весь період життя рослини сягає 5% від загальної її ваги

Кислоти, що виділяються, забезпечують розчинення ґрунтових солей та роз'їдання

кристалічних ґрат мінералів, вивільняючи необхідні рослинам біогенні елементи

2 Корені живуть у сполученні з ґрунтовими мікроорганізмами, які, оселяючись нав-

коло коренів, утворюють особливу зону ґрунтового життя — ризосферу Мікробне насе-

лення ризосфер досить різноманітне За даними Є.Н.Мішустіна (1970), сюди входять

бактерії, актиноміцети та гриби Загальна їх кількість в зоні ризосфери досягає

150 — 300 млн на 1 г грунту, тоді як поза ризосферою — тільки 0,5 — 1,8 млн Всі

сапрофітні мікроорганізми ризосфери активно руйнують органічну речовину грунту та

підготовують мінеральну поживу для рослин Відіграють вони й захисну функцію, висту-

паючи як бар'єр між коренем та паразитичною мікрофлорою грунту

Не менш важливо, що так звані силікатні бактерії ризосфер здійснюють розкладання

вміщуючих калій та магній силікатів та алюмосилікатів мінеральної частини грунту

В.І.Вернадський (1927) писав, що «ця реакція за своїм значенням та за своїм характе-

ром нагадує Іншу, ще більш важливу, — руйнування таких стійких молекул, як С02 та Н20,

зеленою живою речовиною»

У ряді бобових та небобових рослин корені вступають у пряме співжиття з бактеріями

роду ЯпІгоЬІит, які формують на їх коренях бульбашки Ще в 1888 році М.Бейеринк

показав, що ці бактерії зв'язують газоподібний азот повітря та переводять його у форму,

і що доступна вищим рослинам

Велика кількість рослин має й Інший тип співжиття коренів — співжиття з ґрунтовими

грибами, які називаються мікоризою Мікориза буває ектотрофною, що розміщується в

зоні ризосфери та оплітає корені зовні, та ендотрофною, що проникає прямо в тканини

кореня. Ектотрофні мікоризи однорічні, вони утворюються кожний рік заново. Всі гриби,

що утворюють мікоризу, збільшують зовнішню поверхню коренів і тим самим збільшують

ефективність їх роботи при поглинанні води та мінеральних солей. Руйнуючи перегній,

мікоризні гриби синтезують ряд біологічно активних речовин, які поліпшують ріст рослин.

Тваринне та мікробне населення грунту представлене консументами різних рівнів та

мікроорганізмами-редуцентами. їхня діяльність являє собою сумісну роботу в процесах

гуміфікації та мінералізації органічної речовини, що надходить до грунту. Основні групи

ґрунтових організмів, які руйнують та перетворюють органічні речовини, що поступають

до грунту, такі:

1. Дощові черви. Вони мають чисельність до 100 — 600 особин на 1 кв. м, і на їх

долю припадає 50 — 90% всієї живої біомаси грунту. За рахунок їхньої діяльності протя-

гом року перероблюється до 225 кг/га ґрунтової маси. Одна особина дощового черва за •

рік пропускає через себе 400 — 500 г суміші органічних речовин та мінеральних часток І]

грунту. •

2. Енхітреїди. Дрібні черви, довжиною до 5 — ЗО мм. На один кв. м грунту їх припадає

декілька тисяч особин, а за сумарною біомасою вони лише трохи поступаються перед

дощовими червами.

3. Двопарноногі багатоніжки, які теж досить активно переробляють ґрунтову речо-

вину.

4. Ногохвістки (СоІІетЬоІа). Подрібнюють опад в підстилці. Мають біомасу 1 — 14 г

на 1 кв. м грунту.

Як вихідний органічний матеріал, що піддається у грунті біологічній переробці

організмами, які населяють грунт, можна для прикладу розглянути деревину. Деревина,

що потрапляє на поверхню грунту, перш за все перероблюється личинками комах (скрипунів,

златок, сверлил), які використовують її в їжу. їм на зміну приходять гриби, міцелій яких, в,

першу чергу, оселяється в ходах, що пророблені в деревині комахами. Гриби ще сильніше

розрихлюють та руйнують деревину. Така крихка деревина та сам міцелій служать їжею

для личинок вогнецвіток. На наступному етапі в такій сильно зруйнованій деревині оселя-

ються мурашки, які знищують майже всіх личинок та створюють умови для поселення в

деревині нової генерації грибів. Грибами починають живитися слимаки. Завершують

гуміфікацію та руйнування деревини мікроорганізми-редуценти.

Аналогічно проходить гуміфікація та мінералізація диких та свійських тварин, що

надходять до грунту.

У комах, постійних мешканців грунту, є велике число спеціальних пристосувань до

життя в цьому середовищі. Як було показано М.С.Пляровим (1970), грунтові комахи

відрізняються сплющеною формою тіла, багато хто з них здатний згортатися в клубок,

захищаючи себе від хижаків та висихання, а інші, як, наприклад, вовчок, отримали в

процесі еволюції потужні передні кінцівки риючого типу.

У цілому всі живі істоти грунту виступають як дуже важлива частка біоценозу. Слід

підкреслити, що діяльність ґрунтових організмів проходить на основі кооперації різних

груп, які послідовно переробляють органічну речовину грунту. Ґрунтове населення являє

собою таку ж закономірну цілісність, як і наземне.