Тема 2. Почва как среда обитания. Экологические группы педобионтов

Почва – самый поверхностный слой суши Земли, возникающий в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва обладает присущим только ей строением, составом и свойствами, является важнейшим компонентом всех на-земных экосистем и биосферы Земли в целом и представляет главную среду обитания огром-ного числа живых существ. Учение о почве разработано в знаменитом труде В. В. Докучае-ва «Русский чернозем» (1883), а затем последовательно развито в работах Н. М. Сибирцева, В. И. Вернадского, К. Д. Глинки, Г. И. Танфильева и др. По мнению академика М. С. Гиля-рова (1949), почва явилась промежуточной средой обитания между водной и наземно-воздушной и обеспечила выход многих групп животных на сушу.

Задание 1. Строение почвы представляет результат ее генезиса, постепенного развития почвы из материнской породы, которая дифференцируется на горизонты в процессе почво-образования. Каждый тип почвы имеет вполне определенный характер почвенного профиля и, зная это, можно определить название почвы в полевых условиях. Изучите строение почвенного профиля (рис. 16) и дайте характеристику генетических горизонтов и слоев почвы.

Рис. 16. Обобщенная схема почвенного профиля (по Э. Либберту, 1982)

Перегнойно-аккумулятивный горизонт (А) _________________________________________

________________________________________________________________________________

Подстилка (А0)________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Гумусовый слой (А1)____________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Подзолистый слой (А2) _________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Иллювиальный горизонт (В) ______________________________________________________

________________________________________________________________________________

Материнская порода (С)__________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Задание 2 (для самостоятельной работы). Механический состав является важной характеристикой, необходимой для определения типа и качества почвы. В полевых условиях можно воспользоваться мокрым способом определения механического состава почвы путем скатывания в шнур почвенной пробы и последующим (если это возможно) сворачиванием шнура в кольцо. Определите тип почвы по следующим результатам анализа:

Шнур не образуется__________________________________________________________

Образуются зачатки шнура____________________________________________________

Шнур дробится при раскатывании______________________________________________

Шнур сплошной, кольцо при свертывании распадается ____________________________

Шнур сплошной, кольцо с трещинами___________________________________________

Шнур сплошной, кольцо цельное_______________________________________________

Задание 3. Почва – сложная трехфазная система, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. Рассмотрите рис. 17 и опишите формы присутствия воды в почве.

Связанная вода ________________

______________________________

Капиллярная вода______________

______________________________

Гравитационная вода __________

______________________________

Парообразная вода_____________

______________________________

Рис. 17. Состояния воды в почве

Задние 4. В почве возможно обитание организмов, дышащих как по водному, так и воздушному типу; имеет также место вертикальный градиент для таких параметров как свет, газовый состав среды, температура и др. Все это определяет распространение жизни в почве: если микроорганизмы встречаются по всей ее толщине (для них на протяжении несколько метров в глубину характерна мелкая очаговость), то растения своей корневой системой связаны лишь с наружными горизонтами (лишь у некоторых деревьев корни проникают до 8–10 м). Беспозвоночные животные обитают главным образом в верхних горизонтах почвы.

Норы и ходы грызунов, некоторых насекомых и червей проникают в почву на глубину обычно не более 5–7 м. Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда. В связи с этим выделяют микрофауну, мезофауну, макрофауну и мегафауну почвы. Рассмотрите рис. 18–20, дайте краткую характеристику населения почвы и приведите примеры организмов из каждой экологической группы.

Рис. 18. Микрофауна почвы (по W. Dunger, 1974)

2–4 – голые амебы, 5–6 – раковинные амебы; 7–10 – жгутиковые; 11–13 – инфу­зории; 14–16 – круглые черви; 17–18 – коловратки; 19–20 – тихоходки

Микрофауна____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Мезофауна______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Макрофауна_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мегафауна______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рис. 19. Мезофауна почвы (по W. Dunger, 1974)

1 – лжескорпион; 2 – гамазовый клещ; 3, 4 – панцирные клещи; 5 – многоножка-пауропода; 6, 7 – коллемболы; 8 – жук из семейства Ptiliidae; 9 – личинка комара-хирономиды

Рис. 20. Макрофауна почвы (по W. Dunger, 1974)

1 – дождевой червь; 2 – мокрица; 3 – губоногая многоножка; 4 – двупарноногая многоножка; 5 – личинка жужелицы; 6 – личинка щелкуна; 7 – медведка;

8 – личин­ка хруща