
- •Энергия в экосистемах
- •§ 2.1. Понятие о трофических цепях, сетях и трофических уровнях
- •§ 2.2. Экологические пирамиды
- •Консументы 2го порядка
- •Консументы 1го порядка
- •Продуценты
- •§ 2.3. Понятие экологической системы.
- •2.3.1. Экологические категории организмов
- •2.3.2. Экологическое разнобразие и функции почвенных организмов
- •Классификация почвообитающих организмов
- •§ 2.4. Свойства экологических систем и закономерности их функционирования
- •§ 2.5. Гомеостаз экосистем. Механизмы устойчивости экосистем
- •§ 2.6. Энергетическая классификация экосистем
Классификация почвообитающих организмов
Различают три основных группы почвообитающих животных: геобионты проводят в почве всю свою жизнь, геофилы – часть жизненного цикла, а организмы, использующие почву лишь в качестве временного убежища, именуются геоксенами.
По характеру питания выделяют следующие экологические группы организмов: 1) хищники; 2) паразиты; 3) некрофаги, питающиеся трупами животных; 4) сапрофаги, питающиеся разлагающимися остатками растений; 5) фитофаги – потребители живых тканей растений.
Как правило, каждый вид предпочетает вполне определенные физико-хи-мические обстановки почвенного профиля как среды обитания. Поэтому пространственная структура сообщества служит одной из характеристик типа почвы.
Большая часть почвенных животных, в том числе простейшие и мелкие черви, обитает в тонких пленках воды, окружающих почвенные частицы. Поэтому эти организмы называются геогидробионтами, имеют плоскую форму и небольшие размеры. Они дышат кислородом, растворенным в воде. В засушливые периоды геогидробионты теряют подвижность и впадают в оцепенение. Обитатели почвенных вод изучены очень мало, однако, известно, что в пресных и солоноватых поверхностных водах встречаются их близкие родственники.
Обитатели воздушной среды почвенного профиля называются геоатмобионтами; они дышат кислородом воздуха. К этой группе принадлежат большинство насекомых, многоножки, моллюски, ракообразные, рептилии, амфибии и млекопитающие. Почвенный воздух имеет очень высокую влажность. Поэтому часть геоатмобионтов фактически являются “физиологически водными” организмами, поскольку не способны жить в сухой атмосфере. Речь идет о боль-шинстве видов червей, ракообразных и моллюсках.
В практике почвенной зоологи используется также размерная класификация животных: выделяют наннофауну (до 0,1 мм), микрофауну (0,1-2 мм), мезофауну (до первых см) и мегафауну (крупные формы, позвоночные).
§ 2.4. Свойства экологических систем и закономерности их функционирования
Важнейшей экологической функцией почвенных животных считается их участие в переработке детрита. На первый взгляд, эта роль представляется незначительной. К примеру, в луговых сообществах 85 % энергии детрита высвобождают микроорганизмы, 10 % – простейшие и лишь 5 % – многоклеточные животные. Однако, эти оценки не учитывают сезонную динамику различных групп организмов, их взаимодействие, а также качество образующегося гумуса.
Трансформация органических остатков в организме детритофагов идет при участии микроорганизмов-симбионтов – простейших и бактерий. Этот комплекс нормально функционирует лишь при наличии всех его компонентов, включая регулирующие воздействия самих животных (обеспечивающие подавление активности одних микроорганизмов и стимуляцию других).
Функцией почвенных животных является стимулирование активности микроорганизмов. Установлено, что в отсутствие животных микробы разлагают детрит в 5 раз медленее. При этом продукты разложения остаются на поверхности почвенного профиля, что ведет к накоплению токсичных веществ, снижению скорости биологического круговорота и росту пожароопасности в системе. Распределяя детрит по всему объему почвенного профиля, животные разносят и микробов, создавая им благоприятные условия для жизнедеятельности.
Таким образом, участие почвенных животных в разложении детрита сводится к следующему.
Животные пропускают детрит через кишечный тракт, размельчают его и тем самым многократно увеличивают его суммарную поверхность. В результате органическое вещество оказывается более доступно для микроорганизмов, а также агентов геологического выветривания – воздуха и почвенных растворов.
С помощью собственных ферментов и выделений микроорганизмов животные расщепляют целлюлозные1 компоненты клеток и высвобождают лиг-нин2, что имеет важное значение для процесса гумификации органики.
В кишечнике животных происходит частичная минерализация органи-ки, а у некоторых групп – частичная ее гумификация. Выделения животных – один из компонентов почвенного гумуса.
Вместе с органическим веществом животные заглатывают и минеральные частицы (от глинистой до песчаных фракций), способствующие перетиранию пищи в кишечнике. Здесь они перемешиваются, спрессовываются и склеиваются выделениями кишечника. В результате формируются т.н. почвенные агрегаты. Чем больше их количество, тем плодороднее почва.
Перемещаясь, животные заносят органическое вещество в глубокие горизонты почвенного профиля. Деятельность животных улучшает аэрацию почв и этим стимулирует аэробное разложение органики.
Итак, почва совместно с обитающими в ней организмами является важнейшим компонентом наземных экосистем. При участии животных в почве происходит трансформация, разложение, минерализация и гумификация органических веществ в ходе единого биогеохимического круговорота элементов. Отмершие корни, опавшие ветви и листья, мертвые тела и продукты жизнедеятельности организмов становятся субстратом, на котором развиваются остальные экологические группы организмов, включая продуцентов. Сформированная с участием почвенных животных трофическая структура обеспечивает устойчивое саморазвитие экосистемы.