Значение кольчатых червей в почвообразовании

Введение

Поверхность большей части суши покрыта почвами. Характеристики почв (наряду с климатическими критериями) определяют возможность заселения их той либо другой растительностью, а крайняя в свою очередь описывает характер населения животных, обитающих в почве и на её поверхности в данном участке суши. Таким образом, почва – это в полной мере “основа жизни”. Наличие плодородных почв является также нужной предпосылкой для появления и развития земледелия и скотоводства.

Образование почв из горных пород и изменение  параметров уже имеющихся почв, т.е. почвообразование, - совокупность действий, начавшихся сразу с возникновением суши и идущих непрерывно повсюду до реального времени. Первый шаг процесса почвообразования совершается силами неорганической природы: солнечные лучи, вызывающие неравномерное нагревание горных пород, атмосферный воздух и вода являются главными геологическими факторами почвообразования. Но параллельно действуют и равномерно выходят на передний план биологические причины. В настоящее время общепризнано, что почва представляет собой целостный комплекс минеральных и органических веществ с живыми организмами. Её неживые составные части, взятые раздельно от населяющих почву организмов, уже не являются почвой, и равным образом почвенное население без среды его обитания – лишь отвлеченное понятие. Совокупность результатов жизнедеятельности почвенных организмов составляет комплекс био причин почвообразования.

В 50-х годах нашего века встал вопрос о разведении червей специально, как производителей очень ценного, экологически чистого удобрения. Возникло понятие «Вермикультура» – культура разведения червей. Был выведен красный калифорнийский червь, которого и используют для создания вермикультуры.

 

 

Общая характеристика типа кольчатых  червей

Кольчатые черви – обширная группа животных, включающая около 12 тысяч видов, которые  живут главным образом в морях, а также в пресных водах  и на суше. Это группа бесскелетных беспозвоночных, которые по этой причине  имеют особое значение в питании  других животных, так как усваиваются  без остатка. Вместе с тем все  они активно участвуют в деструкции органического вещества в биоценозах, содействуя биогенному круговороту.

В почве  наиболее многочисленны земляные черви, или, как их у нас называют, дождевые. Их плотность в лесных и луговых  почвах может достигать 600 экземпляров  на 1 м². Дождевые черви участвуют в процессе почвообразования и способствуют повышению урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности естественных биоценозов.

Основные особенности организации типа кольчатых червей:

1.Метамерность внешнего и внутреннего строения. Метамерия – это повторение одинаковых частей или колец вдоль главной оси тела (от латинских слов meta – повторение, mera – часть). Тело червеобразное, разделенное на членики, или сегменты. В каждом сегменте повторяются многие системы органов. Тело кольчатых червей состоит из головной лопасти, сегментированного туловища и анальной лопасти.

2.Имеется кожно-мускульный мешок, состоящий из кожного эпителия, кольцевых и продольных мышц, которые изнутри подстилаются целомическим эпителием.

3.Вторичная полость тела (целом) заполнена целомической жидкостью, которая выполняет роль внутренней среды организма. В целоме поддерживается относительно постоянный биохимический режим и осуществляются многие функции организма (транспортная, выделительная, половая, опорно-двигательная).

4.Кишечник состоит из трех функционально различных отделов: передней, средней и задней кишки.

 У некоторых  видов имеются слюнные железы. Передний и задний отделы –  эктодермальные, а средний отдел пищеварительной системы – энтодермального происхождения.

5.У большинства кольчецов замкнутая кровеносная система. Это означает, что кровь течет только по сосудам и имеет сеть капилляров между артериями и венами.

6.Основными органами выделения являются метанефридии эктодермального происхождения. Каждая пара метанефридиев начинается в одном сегменте воронками, открытыми в целом, от которых выделительные каналы продолжаются в следующем сегменте и открываются там наружу парными отверстиями. Метанефридии – не только органы выделения, но и регуляции водного баланса в организме. В каналах метанефридиев происходит сгущение продуктов выделения (аммиак превращается в мочевую кислоту), а вода всасывается обратно в целомическую жидкость. Тем самым экономится влага в организме и поддерживается определенный водно-солевой режим в целоме.

7.Нервная система состоит из парных спинных мозговых ганглиев и брюшной нервной цепочки с метамерно повторяющимися парными ганглиями в каждом сегменте. Появление головного мозга, расположенного дорсально над глоткой, существенно отличает кольчатых червей от плоских.

8.Кольчатые черви обычно раздельнополы, но нередко наблюдается одновременное развитие мужских и женских половых желез (гермафродитизм).

9.Развитие часто протекает с метаморфозом.

 

Внешнее строение кольчатых червей

Кольчатые черви – наиболее высокоорганизованные представители группы червей. Размеры колеблются от долей миллиметра до двух с половиной метров. Преимущественно это свободноживущие формы. Тело подразделено на три части: голова, туловище, состоящее из колец, и анальная лопасть.

Голова  снабжена различными органами чувств. У многих представителей хорошо развиты глаза. Некоторые виды имеют особо острое зрение, и их хрусталик способен к аккомодации. Правда, глаза могут быть расположены не только на голове, но и на щупальцах, на теле и на хвосте. Развиты и вкусовые ощущения. На голове и щупальцах у многих из них есть особые обонятельные клетки и ресничные ямки, которые воспринимают различные запахи и действия многих химических раздражителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение  кольчатых червей в почвообразовании.

Среди беспозвоночных животных, населяющих почву, особенно большая роль в процессе почвообразования и создания плодородия почвы принадлежит  дождевым червям. Дождевые черви встречаются  как в окультуренных, так и  целинных почвах. Количество их на гектар почвы колеблется от сотен тысяч  до нескольких миллионов. Больше дождевых червей находится в верхних гумусовых  горизонтах почвы, с глубиной число  их резко падает. Дождевые черви  питаются растительными остатками. Пропуская богатую перегноем  почву через свой кишечник, червь  извлекает из нее некоторые питательные  вещества, выбрасывая остальное наружу. При этом земля из нижнего слоя почвы выносится наверх. Кроме  того, черви поедают полусгнившие части растений, опавшие листья и  другие растительные вещества, затаскивая их с поверхности в глубже лежащие  почвенные горизонты. Не менее охотно черви едят и свежие листья растений.

Перемещаясь внутри почвы (длина норок доходит до 80 см.), они активно участвуют в переработке и разложении органических остатков, пронизывают почву многочисленными ходами, пропуская через себя огромную массу почвы в процессе пищеварения.

В почвах, обогащенных продуктами жизнедеятельности  дождевых червей – капролитами, значительно возрастает количество гумуса, снижается кислотность почвы и т. д. В дерново-подзолистых почвах, основных почвах средней полосы России, в результате деятельности дождевых червей увеличивается на 20 % количество перегноя, возрастает содержание поглощенного кальция.

Проделывая  многочисленные ходы и норки, дождевые черви улучшают физические свойства почвы: повышают ее пористость, аэрацию, водопроницаемость и содержание влаги. Таким образом, дождевые черви, улучшая физические и химических свойства почвы, способствуют повышению ее плодородия.

 Давно  известно, что камни, лежащие на  полях, постепенно погружаются  в почву. Процесс погружения  таких камней в почву зависит  от работы дождевых червей, которые  постоянно выбирают землю из-под  камня. По наблюдениям Дарвина,  черви в полях выносят на  поверхность земли за год слой  почвы толщиною приблизительно  в 1/2 см, что составит около  1/2 м в столетие. Весь этот слой  оказывается пропущенным через  кишечник дождевых червей. По  другим исследованиям того же  ученого, черви в течение года  вынесли на поверхность 2,5 кг  почвы на каждый метр поверхности,  а на 1 га луговой почвы выносят  за год массу весом около  38 т.

В засушливое время года в местах с недостаточным  увлажнением почвы черви опускаются на значительную глубину; впадая во временную  спячку, они лежат, свернувшись клубком, окруженные затвердевшей кожной слизью.

Таким образом, эти животные играют чрезвычайно  важную роль в экономике природы: они беспрерывно обрабатывают и  улучшают почву, повышая ее плодородие. Имеется ряд наблюдений, показывающих, что при пересаживании дождевых червей на поля, где их прежде не было, удавалось увеличить урожайность  ржи, репы, рапса и картофеля на 50-100 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние дождевых червей на проветривание  почв.

Уже самое  наличие ходов дождевых червей в  почве изменяет её характеристики. Чем больше дождевые черви сделают ходов в почве, тем более подходящие условия будут сделаны для проникновения в нее воздуха и воды, которые являются главными условиями для жизни почвенных организмов, в первую очередь микробов и грибков, деятельность которых играет выдающуюся роль в снабжении корневых систем высших растений необходимыми веществами. Вещества перегноя земли преобразуются микроорганизмами в растворимые химические соединения, и при помощи корней растения имеют нужные для них азот, фосфор, калий и остальные элементы. Воздух в почве имеет значение к тому же как источник получения азотистых соединений, что совершается особенными почвенными микробами. Таким образом, дождевые черви способствуют осуществлению и этого существенного звена в процессе круговорота азота, облегчая циркуляцию воздуха в почве и проникновение его в глубочайшие почвенные слои.

Кроме того, полости в почве, различного происхождения  и различных размеров, представляют собой главные места обитания различных групп маленьких почвенных  животных, принимающих роль как в изготовлении перегноя, так и в его предстоящей обработке.

Почвы, населенные дождевыми червями, бывают совсем обильно пронизаны их ходами. Это происходит благодаря тому, что один червь может прорыть целую систему ходов, сообщающихся друг с другом и выходящих в нескольких местах на поверхность. Стены ходов покрыты слоем слизи и испражнений червя, которые с огромным трудом поддаются разрушению водой. Это придает им еще огромную прочность по сопоставлению со случайными трещинами в почве.

 

Таким образом, деятельность червей обеспечивает важные причины почвенного плодородия - аэрацию  и мелкие камешки. Невентилированные и недренируемые земли лишены червей и агрономически – совсем низкого свойства. Очевидно, не отсутствие червей делает их таковыми. Напротив, червей там нет в силу химической индивидуальности земли. Но если почва пригодна для жизни червей, то её ценность непременно увеличивается пробуравливанием червями.

Нельзя  не отметить очередное принципиальное следствие наличия ходов в  почве. В степных засушливых районах  растениям приходиться добывать воду с огромных глубин и корням, чтоб добиться воды, нужно пробиваться через толщу совсем высохшего грунта. Как установлено Г.Н. Высоцким, корни дорастают до водоносных слоев, пользуясь ходами червей.

По ходам  червей попадают в глубочайшие слои земли не только воздух, вода и корни растений: стены ходов и граничащие с ними участки земли заселяются бактериями и иными почвенными организмами; ходы червей служат проводниками жизни вглубь земли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние дождевых червей на перемешивание  земли и вынос её на поверхность.

Черви не только дренируют почву. Бессчетными  экспериментами доказана большая роль червей в действиях перемешивания  земли и её выноса на поверхность. В свое время этими процессы серьезно изучал Чарльз Дарвин. Он увидел, что  предметы, лежащие на поверхности  земли, оказываются через некое  время под нею, при этом скорость их погружения не зависит от их удельного  веса. Выявляя предпосылки этого явления, Дарвин отлично сознавал, что не считая деятельности червей тут действуют и остальные причины, такие как ветер, потоки дождевой воды, деятельность остальных животных (в особенности кротов и муравьев). Но в критериях мокроватого климата и на ровненьких местах основная роль в этом процессе непременно принадлежит роющим животным, и в основном дождевым червям.

Описанные выше явления являются результатом  заглатывания земли дождевыми червями. После прохождения земли через кишечный тракт червей комочки земли выбрасываются в виде копролитов (от. греческих слов kopros – “навоз”, и lithos – “камень”). Копролиты представляют собой сферические либо удлиненные комочки земли размером 1-5 мм. У свежевыброшенных копролитов- гладкая поверхность; они могут склеиваться друг с другом в агрегаты размером до 20 мм и более. Копролиты выбрасываются червями в виде кучек высотой 3 – 15 мм, закрывающих традиционно внешнее отверстие хода червя, хотя значимая часть копролитов откладывается и в подземных ходах.

Таким образом, благодаря дождевым червям происходит перемешивание слоев земли. Заглатывание червями земли и вынос её на поверхность представляет собой  непрерывно идущий процесс образования  нового поверхностного слоя, в каком  частички земли с различных глубин оказываются кропотливо перемешанными друг с другом.

 

Перемешивание слоев земли идет не только благодаря  вынесению частиц земли с глубины  на поверхность; не наименьшее значение имеет перемещение частиц из поверхностных  слоев в глубину. Это может  происходить методом стекания совместно  с водой размоченного дождиком гумусного слоя по ходам дождевых червей, также конкретно методом откладывания извержений в подземных ходах, тотчас на большой глубине. Следует увидеть, что перед свертыванием в клубок при впадении в спячку в зимних и летних камерах непременно опоражнивается кишечный тракт, при этом это происходит традиционно недалеко от камер, т.е. на значимой глубине.