2.1 Основные представители беспозвоночных животных в почве

Земляные черви, Дождевые черви (Lumbricina).

Тип: Кольчатые черви

Класс: Поисковые черви

Семейство: Земляные черви

Примером необычайно интенсивного воздействия на почву служит работа дождевых червей. Более 100 лет тому назад Ч. Дарвин (1882), указывая на огромную работу червей, писал: «... вряд ли найдутся другие животные, которые играли бы столь большую роль в истории мира, как дождевые черви». Очень образную и глубокую характеристику деятельности земляных червей дал русский почвовед Н. А. Димо (1938), писавший, что под воздействием червей из года в год, из тысячелетия в тысяче­летие накапливаются в почвах черты биогенного сложения и структуры, специфические биохимические свойства, невоспроиз­водимые никаким другим агентом природы. На площади в 1 га черви ежегодно пропускают через свой ки­шечник в разных почвенно-климатических зонах от 50 до 600 т мел­козема. Вместе с минеральной массой при этом поглощается и перерабатывается огромное количество органических остатков. В среднем экскременты червей (копролиты) составляют до 25 т/га год. При этом осуществляется работа по перераспреде­лению переработанного органического вещества не только в профиле почв, но и по их поверхности. Столь же большая работа производится насекомыми, их личинками и другими животными.

Обширную группу беспозвоночных животных, связанных с почвой, составляют стратобилнты (паукообразные, многоножки, моллюски) - животные, обитающие в поверхностно-подстилочном слое. Верхних слоях почвы отмечены некоторые клещи (класс Arachnida), на почве и в ее поверхностном горизонте обычны кивсяки, костянки (класс Myriapoda).

С поверхностью почвы связаны также беспозвоночные животные, питающиеся труппами и экскрементами позвоночных (Некрофаги). Некрофаги представлены большей частью личинками мух: муха синия мясная (Calliphora uralensis) и жуками: жук рогульник чернобулавый (Nicrophorus vespilloides) , мертвоед большой (Silphidae), жук-хищник серый (Creophilus maxillosus)

3 Позвоночные животные в почве

Позвоночные животные, особенно млекопитающие, также выполняют

существенную роль в почвообразовательных процессах. Обитающие в почве млекопитающие (кроты, слепыши, мышевидные) существенно изменяют тепловой, водный, воздушный режим почвы, способствуют в местах пороев интенсификации роста травостоя. Увеличивают видовое разнообразие растений, повышают запасы и скорость разложения лесной подстилки. Экскреты млекопитающих, особенно фитофагов, стимулируют развитие почвенных бактерий и грибов, повышают активность почвенных ферментов. Роющая деятельность мелких млекопитающих способствует увеличению образования гумуса на 6-18%, повышает активность на 18-40%, ферментативную активность – на 6-20%, почвенное дыхание – на 30-190%. Слой почвы 3-5 см перемешивают обитающие в степных лесах земноводные, при этом там содержание гумуса возрастает на 40-50%.

Эврибионтная почвороющая амфибия чесночница обыкновенная (Pelobates fuscus), обитающая в степной зоне во всех сообществах, образует в расчёте на 1 га во влажные годы от 0,6 до 5324 тыс. особей, в засушливые годы – от 265 до 2387 особей. Зарывается в почву на глубины 0,8-1,0 м, редко – до 2 м. При этом почва взрыхляется, уменьшается испарение влаги, но возрастает влагопроницаемость.

Почворои (кроты, слепыши, полёвки, мыши) покрывают почву пороями, вынося на поверхность в степных лесах до 1,5-24,4 м³/га почвы и увеличивая общую поверхность контакта с воздушной средой на 29-123 м²/га. В годы их массового размножения эти величины возрастают в 3-5 раз. Млекопитающие-почворои, обитающие в различных типах степных лесов, в процессе питания перерабатывают биомассу до 170-485 кг/га (сухой вес) и включают её в круговорот в форме физиологически активного вещества в почве до 43-120 кг/га. Почворои, взрыхляя почву, снижают её твёрдость, которая в выбросах снижается в 4-17, в горизонте 0-40 см – в 1,2-2,3 раза.

Млекопитающие-почворои обуславливают вертикальную миграцию веществ, которые интенсивнее вовлекаются в биотический круговорот. Так, ежегодно дополнительно вовлекаются в круговорот: медь, железо, марганец, магний, цинк. Прирост гумуса достигает 0,12-0,38%. В верхнем (0-10 см) слое почвы под экскрециями грызунов количество гумуса увеличивается на 9,8-31,6%. За

счёт экскреций и мочи в почву степных лесов дополнительно поступает 3,93-10,55 кг/га органических (сухой вес) и 2,16-16,4 кг/га зольных соединений, в связи с чем ускоряется круговорот азота, фосфора, калия, кальция, натрия и других элементов.

Позвоночные животные составляют не более 2% от общей зоомассы, но продукты их метаболизма могут играть заметную роль в биологическом круговороте веществ, а обитающие в поч­ве виды оказывают воздействие на физические свойства почв и перемещение почвенной массы.

Изменения в экосистемах, вызываемые позвоночными животными, накапливаются и в конечном итоге накладывают отпечаток на весь облик территории и характер почвообразования. Непосредственно на почвенный покров воздействует роющая деятельность млекопитающих. Деятельность роющих животных оказывает большое влияние на перемещение масс грунта и почвы, на формирование своеоб­разного микрорельефа. В некоторых случаях перерытость почв и выбросы на поверхность достигают таких размеров, что возникает необходимость введения в номенклатуру почв специ­альных определений (например, карбонатный перерытый чернозем). Профиль таких почв имеет рыхлое, кавернозное строение, почвенные горизонты часто перемещены и трансформированы. Подавляющее большинство исследований роющей деятельности выполнено в открытых ландшафтах (степи, полупустыни, пустыни), где отсутствие готовых естественных убежищ является причиной активной деятельности млекопитающих по сооружению нор в почве.  Постоянное обитание в почве таких крупных форм как позвоночные связано с резкими изменениями организации.

По свидетельству А. Н. Формозова только в степной зоне Евразии из 92 степных млекопитающих жизнь 72 видов связана с норами. Наиболее типичными представителями степных млекопитающих являются сурки, цокоры, суслики, степная пищуха, джунгарский хомячок, тушканчики, полевки.

На основе накопленных сведений о роющей деятельности позвоночных животных выделен ряд форм их воздействия на среду:

1) Норы животных разрыхляют почву, улучшают ее аэрацию, способствуют более глубокому увлажнению почвенной толщи водами атмосферных осадков, защищают почвенную влагу от непродуктивного физического испарения.

2) При рытье нор животные выносят на поверхность материал глубоких горизонтов почвы и тем самым увеличивают содержание легкорастворимых солей, гипса и карбонатов в верхних слоях почв.

3) На перерытых участках вследствие более интенсивного увлажнения происходит проседание почвенной толщи, формируются отрицательные формы микрорельефа.

4) Накопление почвенного материала, вынесенного на поверхность при рытье нор, вызывает формирование положительных форм микро-и нанорельефа (кучки и холмики выброшенной земли)| с иными физико-химическими свойствами почв.

5) В местах постоянного расположения нор животные обогащают почву химическими веществами за счет экскрементов и тем самым меняют ее химический состав и улучшают плодородие.

6) Роющие животные перемешивают верхний гумусовый горизонт с нижележащей материнской породой и тем самым увеличивают мощность этого горизонта.

7) Перерытый норами и разрыхленный почвенный материал легко поддается действию ветра и воды, что служит причиной размывания и развеивания почв и образования эрозионных форм рельефа.

8) Перерытые и нарушенные роющей деятельностью участки заселяются сорными и полевыми видами растений и почвенных беспозвоночных и тем самым служат причиной формирования специфической сорно-полевой фауны и флоры.

9) В результате роющей деятельности меняется не только состав растений, но и их масса, при этом изменения могут быть направлены в сторону как уменьшения (при засыпании растений выброшенной землей, обеднении почвенного субстрата), так и в сторону увеличения (при улучшении плодородия почвы).

10) Разрастание на перерытых местах сорных видов растений вызывает формирование залежного растительного покрова. Локальное нарушение свойств почвенно-растительного покрова служит причиной микрокомплексности почв и растительности в степных, полупустынных и пустынных ландшафтах.

Эти положения, сформулированные еще несколько десятилетий назад, остались без существенных изменений по настоящее время.

3.1 Основные представители позвоночных животных в почве

Кротовые (Talpidae)

Тип: Хордовые

Класс: Млекопитающие

Отряд: Насекомоядные

Кроты перемешивают почву, выбрасывают на поверхность материал из нижних горизонтов. Масса таких выбросов может составлять шестьдесят тонн на гектар. Аналогично кротам ведут себя слепыши, живущие во влажных, гидроморфных почвах степей, в лугово-черноземных, лугово-каштановых почвах по балкам. Они также выбрасывают почву на поверхность и перемешивают верхние горизонты, но в отличие от кротов они питаются растениями.

Сурки (Marmota) 

Тип: Хордовые

Класс: Млекопитающие

Отряд: Грызуны

Семейство: Беличьи

Роль сурков и сусликов в почвообразовании может достигать больших масштабов и быть двойственной. Живя в степях, они роют глубокие норы и выбрасывают на поверхность почвы материал, частично обогащенный карбонатом кальция и разными растворимыми солями. По данным зоологов и почвоведов, выбросы сусликов на поверхность способствуют увеличению содержания солей в верхних слоях окружающей нору территории. Это ухудшает почву, снижает ее плодородие. Но поскольку суслики долго живут на одном месте и устраивают в почве целую систему нор, ходов, то, после того как этот участок забрасывается сусликами, он начинает оседать, образуется западина, в которую стекает вода, и в конечном счете может образоваться большая впадина с более плодородными, чем окружающие, почвами, часто темноцветными.

Полевки (Arvicolinae)

Тип: Хордовые

Класс: Млекопитающие

Отряд: Грызуны

Семейство: Хомяковые

Наибольшего видового разнообразия и высокой численности достигают в открытых ландшафтах умеренной зоны. Зачастую селятся большими колониями. В пище преобладают надземные части растений; некоторые виды делают запасы кормов. Активны круглый год, на зиму в спячку не впадают. Очень плодовиты, принося в год от 1 до 7 помётов размером (в среднем) 3—7 детёнышей. Продолжительность жизни в природе от несколько месяцев до 1—2 лет. Норы обыкновенной полевки представляют собой хорошие водоводы как в период снеготаяния, так и во время сильных или затяжных дождей. Весной легко заметны потоки воды, устремляющиеся по системе ходов и нор. В том случае, если потоки воды не канализированы, почва насыщается влагой, а ее избыток стекает по поверхности, где растительный покров задерживает частички почвы, увлекаемые потоком. В то же время в местах, населенных полевками, возникают другие условия, при которых водный сток приобретает важную эрозиогенную функцию. Если норы протяженны и неглубоки, располагаются вблизи небольших естественных русел, они могут перехватывать водные потоки и топографически замещать эти русла. При такой ситуации формируется новое русло стока, порождаемое сетью заброшенных нор полевок. В местах с известняковым субстратом, где распространены карстовые явления, мелкие млекопитающие играют важную роль в подземном стоке. При возникновении расщелин на горных пастбищах, прорезающих почву, начинается процесс оврагообразования.