Функции почвенных животных

1. Разрушение, измельчение и поедание органических остатков на поверхности и внутри почвы. При этом поверхность растительных остатков увеличивается в сотни и тысячи раз, они становятся доступны для дальнейшего разложения грибами и бактериями.

2. Накопление в их телах элементов питания и главным образом синтез азотсодержащих соединений – белков. После завершения жизненного цикла животного наступает распад тканей и возврат в почву накопленных в телах животных веществ и энергии. Переработанное почвенной фауной органическое вещество является прекрасной средой для поселения почвенной микрофлоры. Особенно охотно поселяются микроорганизмы на обогащенных питательными веществами экскрементах животных.

3. Перемещение роющими животными больших масс почвы ® формирование своеобразного микро- и нанорельефа. Перерытость почв и выбросы на поверхность достигают иногда таких размеров, что в номенклатуру почв вводят специальные определения (например, карбонатный перерытый чернозем). Профиль таких почв имеет рыхлое, кавернозное строение, почвенные горизонты часто перемещены и трансформированы.

Микроорганизмы - играют совершенно своеобразную и исключительно важную роль в процессах почвообразования.

1. Бактерии – одноклеточные организмы размером в несколько мкм. По форме различают шаровидные (кокки), цилиндрические (спорообразующие – бациллы; не образующие спор – собственно бактерии) и извитые (вибрионы, спириллы, спирохеты), а также переходные между ними. Есть более сложные формы бактерий – нитчатые, миксобактерии. По характеру поглощения углерода выделяют:

· автотрофные бактерии, усваивающие углерод из СО₂, используя химическую энергию окисления некоторых минеральных соединений (NH₃, H₂, H₂S, соединения Mn, Fe и т.д.). Этот процесс называется хемосинтез, а осуществляющие его бактерии – хемоавтотрофы. Некоторые бактерии, имеющие вещества типа хлорофилла, используют (как зеленые растения) энергию Солнца, осуществляя фотосинтез.Такие бактерии называют фотоавтотрофами. Бактерии, способные поглощать молекулярный азот воздуха – азотфиксаторы.

· гетеротрофные бактерии, получающие углерод из готовых органических соединений, разлагая сложные вещества на простые, осуществляя грандиозный процесс разрушения мертвого органического вещества, ежегодно поступающего в почву, и освобождение химических элементов, прочно связанных в составе органических остатков. Группа гетеротрофных бактерий разнообразна и многочисленна. Бактерии способны быстро разлагать почти все органические вещества, но специализируются в какой-то одной узкой области.

Весьма существенное значение для жизнедеятельности бактерий имеет дыхание. По характеру дыхания различают две большие группы бактерий:

· аэробные бактерии, получающие кислород непосредственно из воздуха

· анаэробные бактерии, получающие кислород за счет разложения кислородных соединений. Такие бактерии вызывают процессы денитрификации, разложение сульфатов и белков, маслянокислое брожение, распад клетчатки. В целом анаэробные бактерии содержатся в почве в значительно меньшем количестве по сравнению с аэробными.

Численность бактерий значительно возрастает в непосредственной близости к корням высших растений. Эти своеобразные бактериальные чехлы вокруг корней называются ризосферой. Бактерии ризосферы играют важную роль в процессе питания высших растений.

Помимо бактерий в почве встречаются живые формы настолько незначительных размеров, что их нельзя заметить под оптическим микроскопом. Это бактериофаги и вирусы, часть которых представлена неклеточными формами.

2. Грибы играют важнейшую роль в почве. Большая часть грибов состоит из ветвящихся нитей (гиф), образующих тело гриба (мицелий). Наиболее распространены плесневые грибы, в лесных почвах – гриб мукор.

Грибы обладают большим спектром ферментов и могут разлагать практически любые органические вещества, но, как правило, с меньшей скоростью, чем бактерии. В то же время разложение ароматических соединений грибы ведут активнее, чем бактерии; расщепление лигнина и танинов в природе идет преимущественно под их воздействием. Грибы разрушают клетчатку и лигнин, участвуют в разложении белков и гумуса.

При этом образуются органические кислоты, увеличивающие почвенную кислотность и разрушающие минералы.

Большинство грибов являются аэробами.

Мицелий грибов часто развивается на корнях и даже в клетках высших зеленых растений (микориза). В этом симбиозе мицелий грибов выполняет функции всасывающего аппарата корневой системы, обеспечивая растения водой и пищей.

3. Актиномицеты (лучистые грибки) – многочисленная группа одноклеточных микроорганизмов, палочковидные клетки которых обладают способностью ветвиться. Содержание актиномицетов в почве весьма велико и часто измеряется миллиардами экземпляров в 1 г почвы. Они активно участвуют в разложении различных органических веществ, в т. ч. таких стойких, как клетчатка и лигнин. Однако актиномицеты менее конкурентоспособны, чем бактерии и грибы. Они существуют в почве длительное время как покоящиеся споры и растут тогда, когда появляется доступная пища, необходимый уровень температуры (5 – 10°С) и влажности (92 – 99%). Среди актиномицетов преобладают аэробы, поэтому их содержание заметно уменьшается в чрезмерно увлажненных почвах. Особенно большую роль играют актиномицеты в трансформации органического вещества чернозёмов.

4. Водоросли – существенный биологический компонент почвы; количество их достигает многих сотен тысяч экземпляров в 1 г. В почве присутствуют зеленые, сине-зеленые, желто-зеленые и диатомовые водоросли. Они обитают на поверхности или в самых верхних слоях почвы; на глубине 10 – 20 см их количество становится ничтожным. Максимальное количество водорослей наблюдается во влажные сезоны.

· Водоросли – автотрофы; они участвуют в создании органического вещества (0,05 – 0,2% от его запаса в верхнем почвенном горизонте).

· Клетки водорослей, как и других микроорганизмов, активно поедаются амебами, инфузориями, клещами, нематодами.

· Прижизненные выделения водорослей, их слизевые чехлы – пища для грибов и бактерий.

· Водоросли выделяют биологически активные вещества. В лесных почвах преобладают зеленые водоросли; в степных резко увеличивается содержание сине-зеленых; диатомовых много в дерново-подзолистых почвах и во влажных почвах низких широт.