Роль микроорганизмов в почвообразовании

Почвенные животные могут  быть сгруппированы по степени связи  со средой обитания в три основные экологические группы.

Геобионты — постоянные обитатели почвы. Весь цикл их развития протекает в почвенной среде. Типичными представителями являются дождевые черви (Lymbricidae), многие первичнобескрылые насекомые (Apterygota).

Геофилы — животные, часть цикла развития которых, чаще одна из фаз, обязательно проходит в почве. К ним принадлежит большинство насекомых: саранчовые (Acridoidea), ряд жуков (Staphylinidae, Carabidae, Elateridae), комары-долгоножки (Tipulidae). Личинки их развиваются в почве, а во взрослом состоянии это типичные наземные обитатели.   К геофилам принадле жат и такие насекомые, которые в почве находятся в фазе куколки.

Геоксены — животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища. Из насекомых к геоксенам относятся таракановые (Blattodea), многие полужесткокрылые (Hemiptera), некоторые развивающиеся вне почвы жуки, а также грызуны и другие млекопитающие, живущие в норах.

Однако эта классификация  не отражает роли животных в почвообразовательных процессах, поскольку в каждой группе есть организмы как активно передвигающиеся и питающиеся в почве, так и пассивные, которые пребывают в почве в период отдельных фаз развития (личинки, куколки или яйца насекомых). Поэтому почвенных обитателей можно разделить на экологические группы исходя из их размеров и степени подвижности. Выделяют три такие группы.

Микробиотип, микробиота,— почвенные микроорганизмы, составляющие- основное звено детрит-ной пищевой цепи. Они представляют собой как бы про-, межуточное звено между растительными остатками и почвенными животными. Это прежде всего зеленые (Chlorophyta) и сине-зеленые (Cyanophyta) водоросли, бактерии (Bacteria), грибы (Fungi) и простейшие (Protozoa).

Мезобиотип, мезобиота,— совокупность сравнительно мелких легко извлекающихся из почвы подвижных животных. Сюда относятся почвенные нематоды (Nematoda), мелкие личинки насекомых, клещи (Oriba-tei), ногохвостки (Collembola) и др. Они весьма многочисленны — от десятков и сотен тысяч до миллионов особей на 1 кв. м почвы. Питаются в основном детритом и бактериями. Некоторые клещи И насекомые являются хищниками, а отдельные виды нематод паразитируют в корнях растений, иногда сильно повреждая их.

Макробиотип, макробиота,— крупные насекомые, дождевые черви и другие животные вплоть до роющих позвоночных. В этот тип включаются и корни растений. Наибольшее значение в данной группе имеют дождевые черви. Численность их может достигать до 300 на 1 кв. м. Вместе с другими животными они играют большую роль в перемешивании почвы. Сюда относятся и подвижные членистоногие, обитающие между почвой и подстилкой. Механически разрушая последнюю, они переводят ее в удобную для разложения микроорганизмами форму.

Особую группу представляют организмы, заселяющие сыпучие подвижные пески. Растения, адаптированные к таким местам обитания, называются псаммофитами, а животные — псаммофилами. Подвижные сыпучие пески широко представлены в песчаных пустынях. Мелкими массивами они встречаются в степях и в лесной зоне.

Растения сыпучих песков во всех климатических зонах имеют общие особенности морфологии и биологии. Это объясняется аналогичностью экологических условий. Образующиеся в песках барханы из-за постоянно дующих ветров беспрерывно перемещаются. В результате растения либо засыпаются толстым слоем песка, либо, наоборот, обнажаются вплоть до корневой системы. Семенам растений на подвижном песке трудно прорастать и укореняться. Водный режим в этих местах также в основном одинаков, поскольку для песков характерна большая проницаемость и ничтожная водоудерживающая сила, малая капиллярность и глубокое залегание грунтовых вод.

У растений, произрастающих на подвижных песках, исторически  выработались своеобразные приспособления. Древесные и кустарниковые псаммофиты, к примеру, при засыпании их песком образуют придаточные корни. Придаточные почки и побеги развиваются на корнях, если растения обнажаются при выдувании песка. Таковы белый саксаул (Arthrophytum haloxylon), кандымы (Calligonum), песчаная акация (Ammodendron conollyi) и другие типичные пустынные растения. Некоторые псаммофиты спасаются от заноса песком быстрым ростом побегов, редукцией листьев. Это приспособление к тому, чтобы песок легко продувался и не задерживался. У псаммофитов развились специальные приспособления, увеличивающие летучесть и пружинистость плодов. Их плоды передвигаются вместе с движущимся песком и .не засыпаются им. Псаммофиты легко переносят засуху благодаря различным приспособлениям. Это и песчаные чехлы на корнях, и опробковение корней, и сильное развитие боковых корней. Разреженная растительность пустыни в значительной степени обусловлена тем, что подземная часть их (корневая система) довольно густая и обычно плотно сомкнутая. Большинство псаммофитов безлистые или имеют четко выраженную ксероморфную листву (листья жесткие с сизым восковым налетом, узкие и свернутые или блестящие и кожистые). Это значительно сокращает транспирирующую поверхность.

Сыпучие пески встречаются  и во влажном климате. Примером могут  служить песчаные дюны по берегам  северных морей и в Прибалтике, пески обсыхающего речного ложа по берегам крупных рек. На этих песках растут такие типичные псаммофиты, как ива-шелюга (Salix acutifolia), волоснец песчаный (Elymus arenari-us), овсяница песчаная (Festuca arenaria). Большинство из них характеризуется ксероморфностью.

К специфичным условиям жизни  в сыпучих подвижных песках приспособлены и многие животные. У позвоночных псаммофилов конечности часто устроены в форме своеобразных «песчаных лыж», облегчающих передвижение по рыхлому грунту. У ящериц, живущих на песке (Psammodromus, Phrynocephalus), на пальцах развиваются роговые гребни. У тонкопалого суслика (Spermophilopsis leptodactylus) и гребпепалого тушканчика (Paradipus ctenodactylus) пальцы покрыты длинными волосами и роговыми выростами. Птицы и млекопитающие песчаных пустынь способны преодолевать большие расстояния в поисках воды или длительное время обходиться без нее. Это, например, бегунки (Cursorius cursor), рябки (Pterocletes). Верблюды благополучно переносят отсутствие воды до 8—16 суток, обеспечивая организм необходимой влагой за счет окисления жиров. Другие животные получают воду вместе с пищей или запасают ее в период дождей, накапливая в мочевом пузыре, в подкожных тканях, в брюшной полости. Некоторые животные во время засухи прячутся в норы, зарываются в песок или впадают в летнюю спячку.

В подвижных песках живут  многие членистоногие. Типичными псаммофилами являются мраморные хрущи из рода Pofyphylla, личинки муравьиных львов (Myrme-leonidae) и скакунов (Cicindelinae), многие перепончатокрылые  (Hymenoptera). Почвенные животные, обита ющие в подвижных песках, обладают специфическими приспособлениями, обеспечивающими им передвижение в рыхлом грунте. Обычно это «минирующие» животные, которые раздвигают частицы песка. Сыпучие пески заселяются только типичными псаммофилами.

В тесной связи с изучением  особенностей обитателей подвижных  песков находится проблема закрепления  последних. При перевыпасе на сухих песчаных почвах часто нарушается задерненность, что облегчает выдувание, перемещение песка при ветре. Подвижные пески надвигаются на соседнюю растительность, на посевы. Это явление наблюдается и при ошибках, допущенных во время обработки почвы, при проведении мелиоративных работ. Для закрепления подвижных песков используются растения-псаммофиты: ива-шелюга, кандымы и другие кустарники. После закрепления песка псаммофитами создаются благоприятные условия для произрастания других растений. Так, на закрепленных дюнах разрастаются сосновые леса, на степных и пустынных песках успешно возделываются бахчевые, зерновые, кормовые и плодовые растения. При этом сами псаммофиты по мере уплотнения песка находят для себя все меньше благоприятных условий и в конце концов исчезают, что приводит к полной смене растительных ассоциаций, а вместе с тем и животного населения.

Засоленные почвы. В зонах  недостаточного атмосферного увлажнения, в основном в степях и пустынях, широко распространены засоленные почвы. Это связано с тем, что в засушливом и жарком климате наблюдается неполное промывание почв осадками. В таких почвах преобладает восходящий ток воды, который приносит в верхние горизонты большое количество легкорастворимых солей, вредных для большинства растений и животных. Засоление почв может происходить и на низких побережьях морей и океанов, в местах выхода соленых источников и ключей.

Среди засоленных почв различают  солончаки — почвы, испытывающие постоянное и сильное увлажнение солеными водами. При высыхании на их поверхности образуется корочка  из кристаллических солей. В нашей  стране солончаки отмечаются в Казахстане и Средней Азии, по берегам соленых  озер.

Так называемые солонцы содержат вредные соли только в глубоких слоях, а на поверхности они сильно выщелочены.

Промежуточное положение  между солончаками и незасоленными  почвами занимают солончаковатые почвы. Они увлажняются сравнительно слабозасоленными водами.

Выделяются еще солончаковые солонцы и солонцеватые почвы. У  первых поверхностные горизонты  еще не окончательно выщелочены. Эти  почвы занимают промежуточное положение между солончаками и солонцами. Солонцеватые почвы слабо засолены в нижних горизонтах и весной при определенном количестве осадков могут опресняться.

Растения, обитающие на засоленных почвах, называются галофитами. Все они имеют очень высокое осмотическое давление, позволяющее им использовать почвенные растворы, поскольку сосущая сила корней превосходит сосущую силу почвенного раствора. Некоторые галофиты выделяют излишки солей через листья или накапливают их в своем организме. Вот почему их иногда используют для получения соды и поташа. Типичными галофитами являются солерос (Salicornia herbacea), cap-сазан (Halocnemum strobilaccum), содовая (Salsolasoda) и калийная (S. kali) солянки, поташник (Kalidium). Многие галофиты охотно поедаются животными и в некоторых местах служат для них основным кормом в течение круглого года.

Имеются и животные, приспособившиеся к жизни на засоленных почвах. Это так называемые   галофилы.

В целом почвенные животные относительно солевыносливы, поскольку концентрация солей в почвах может существенно колебаться в связи с периодической сменой засух дождями. Однако в засоленных почвах фауна и в количественном и в качественном отношении сильно обедняется — исчезают, к примеру, личинки щелкунов (Elateridae), хрущей (Melolontliinac), но зато появляются специфичные галофилы, не встречающиеся в почвах обычной засоленности. К ним можно отнести личинок некоторых пустынных жуков-чернотелок (Tcnebrionidae). Весьма своеобразные экологические условия складываются на   меловых   обнажениях:   резко   выра женный специфичный химизм, каменистость, особый световой режим в связи с сильным отражением света (альбедо).

На южных склонах меловых  обнажений встречаются южные  ксерофиты, на северных — арктические  и альпийские растения. Подземные органы у меловых растений часто деревянистые или, наоборот, мясистые и сочные. Листья опушенные или свернутые, обычно небольшие. У многих хлоропласты расположены в эпидермисе. Для некоторых характерно сравнительно высокое осмотическое давление (до 25—29 атм). Заселяют такие растения площадки мела, свободные от других растений, что свидетельствует о их высокой выносливости в крайне неблагоприятных условиях.

Из всего сказанного становится ясно, что почвообразование представляет собой сложный механический, физический, биологический и физико - химический процесс. По определению А. А. Роде, почвообразовательным процессом называется совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще. 
          Почвообразовательный процесс протекает непрерывно, вследствие чего также непрерывно изменяется состав и свойства почвы. Этот процесс слагается из различных и противоположно направленных явлений: синтеза и разрушения органических соединений, синтеза и разрушения минералов, аккумуляции органических и минеральных веществ, их вымывания и т. д. В каждой почве одновременно и взаимно влияя друг на друга протекают противоположно направленные процессы (синтез - разрушение, окисление - восстановление и др.), но интенсивность их в разных почвах неодинакова. Один и тот же процесс в разных горизонтах почвы может проходить с различной скоростью или идти только в одном горизонте. Вследствие этого формируются почвы с различным строением генетического профиля.

 

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

 

1. Агрохимия. 2-е изд., перераб. и доп./ Под ред. Смирнов П.М., Муравин Э.А. - М.: Колос, 1984. - 304с.

2. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения учебник для геогр. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1989. – 320 с.: ил. 94, табл. 59

 3. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч./ Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование/ Г. Д. Белицина, В. Д. Васильевская, Л. А. Гришина и др. — М.: Высш. шк., 1988. — 400 с : ил.

4. Уваров Г.И., Голеусов П.В. Практикум по почвоведению с основами бонитировки почв. – Белгород: Изд-во Белгор. гос. ун-та, 2004. – 140 с.

 

INTERNET

 

5. http://enc.sci-lib.com/article0001034.html

6. http://www.newecologist.ru/ecologs-113-1.html

7. http://zakupki.at.ua/publ/12-1-0-26

8. http://www.ssc.smr.ru/media/journals/samluka/2008/17_3_01.pdf