10. Почвенная биота

Почвенная биота – это вся совокупность живых обитателей почвы. Синоним – термин «эдафон», введенный немецким биологом Р. Франсе для обозначения совокупности организмов, обитающих в почве и представляющих замкнутое сообщество [7, с.118].

Почвенные микроорганизмы играют важную роль в почвообразовании, формировании плодородия почвы и в круговороте веществ в природе. Почвенные микроорганизмы могут развиваться не только непосредственно в почве, но и в разлагающихся растительных остатках.

Несмотря на то, что число микроорганизмов в 1 дм³ почвы измеряется миллионами, в общей массе они составляют только 5 % суммарного количества органических веществ (см. рис. 13).

По общей массе почвенные микроорганизмы составляют большую часть микроорганизмов нашей планеты: в 1 г чернозема их содержится до 10 млрд. или до 10 т/га. Среди других почвенных компонентов биота – самый динамичный, она наиболее быстро реагирует на поступающие извне воздействия. Сообщества почвенных организмов – это интегральный показатель функциональных свойств почвы и индикатор ее состояния.

Деструкция растительных остатков производится многочисленными беспозвоночными, обильно населяющими верхние горизонты почвы, богатые органическим веществом. Наибольшая часть массы почвенных беспозвоночных приходится на дождевых червей (40–50 т/км²) и членистоногих (до 10–30 т/км²). О их деятельности свидетельствуют данные о том, что дождевые черви на 1 км² лиственного леса могут переработать за сезон около 150 т опавших листьев и перемешать продукты деструкции с минеральной массой, в 10 раз большей (М.А. Глазовская, 1981 г.).

Ответственная роль принадлежит микроорганизмам: бактериям, актиномицетам, грибам, водорослям, простейшим. Огромное количество и видовое разнообразие свидетельствуют, что почва является самой благоприятной средой их обитания.

Одной из главных групп почвенных микроорганизмов являются бактерии. Их количество колеблется от 0,510⁶–0,810⁶ в 1 г вещества подзолов до 210⁶–2,510⁶ экземпляров в 1 г черноземов, что соответствует примерно 2 и 6 т живой массы на площади в 1 га. По мнению Г.А. Заварзина (1984 г.), в общей массе почвенных бактерий связано 610⁹ т углерода, что соответствует примерно 1210⁹ т сухого органического вещества. Бактерии преимущественно состоят из белков, в подчиненном количестве присутствуют липиды. Среднее содержание главных элементов в бактериях (в % сухого органического вещества): С – 54,0; О – 23,0; N – 9,6; H – 7,4; Mg – 0,70; Ca – 0,51; Na – 0,46; P – 3,00; S – 0,53 (по данным Х. Боуэна, 1966 г.).

В биогеохимических процессах, обусловленных жизнедеятельностью почвенных бактерий, участвуют огромные массы химических элементов. Так, автотрофные азотфиксирующие бактерии, обладающие способностью поглощать и связывать молекулярный азот из атмосферы, аккумулируют от 4410⁶ до 17510⁶ т/год азота.

Особо важное значение имеет деятельность гетеротрофных бактерий, участвующих в трансформации органического вещества вплоть до конечного продукта его биохимического окисления – углекислого газа. Не менее ответственная роль принадлежит актиномицетам и грибам, которые разрушают наиболее устойчивые компоненты растительных остатков – клетчатку и лигнин. Содержание актиномицетов весьма велико и часто измеряется миллиардами экземпляров в 1 т почвы.

Огромная поверхность в единице объема почвы, обилие органических остатков, постоянное присутствие капиллярной влаги и наличие кислорода в газовой фазе – все это способствует активной микробиологической деятельности.

К мезофауне почвы (см. рис. 13) относятся нематоды, энхитреиды, микроартоподы (клещи и ногохвостки). Микроартроподы и энхитреиды исчисляются тысячами на 1 м², нематоды – миллионами. Питаются в основном детритом и бактериями. Это – совокупность сравнительно мелких, легко извлекающихся из почвы, подвижных животных. Клещи и насекомые нередко являются хищниками. Отдельные виды нематод паразитируют в корнях растений, зачастую сильно их повреждая.

К макрофауне принадлежат крупные насекомые, их личинки, дождевые черви, а также роющие позвоночные: кроты, суслики, слепушонки, мыши, полевки и др. Роющие животные могут уходить из слоев, где возникает неблагоприятная обстановка. К зиме и в засуху они концентрируются в более глубоких слоях, большей частью в нескольких десятках сантиметров от поверхности.

В почве есть болезнетворные организмы. Многие из них связаны с определенными типами почв. Так, гистоплазмоз вызывается паразитическим грибком Histoplasma capsulatum. В почве могут находиться возбудители брюшного тифа, дизентерии, бруцеллеза, многих глистных заболеваний. Наибольшая смертность от холеры связана с заболоченными почвами пойм рек Западной Индии.

По степени связи с почвой как средой обитания животных объединяют в три экологические группы: геобионты, геофилы и геоксены.

Дайте описание геобинтов…

[1] животные, постоянно обитающие в почве. Весь цикл их развития протекает в почвенной среде. Это такие, как дождевые черви, многие первично-бескрылые насекомые;

[2] животные, часть цикла развития которых (чаще одна из фаз) обязательно проходит в почве. Во взрослом же состоянии – это типичные наземные обитатели (жуки, комары-долгоносики, саранчовые);

[3] животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища. Из насекомых таракановые, полужестокрылые жуки;

[4] грызуны и другие млекопитающие, живущие в норах.