Зеркало ландшафта - Карпачевский Лев Оскарович - Страница 25

По составу растительного покрова почвовед сразу может предсказать, какую почву он встретит в данном месте. И взгляд на животных, как на обязательный, но в какой-то мере второстепенный фактор почвообразования невольно утвердился у почвоведов. В большинстве монографий, посвященных описанию и исследованию отдельных типов почв, представители животного мира обсуждались лишь формально и не выявлялась их конкретная роль в почвообразовании. Еще в начале нашего века Г. Н. Высоцкий и Н. А. Димо поставили вопрос о роли животных и получили первые результаты. Однако эти наблюдения не дали необходимого мощного толчка. К тому же исследователи привыкли, что наземный биогеоценоз в первую очередь определяется совокупностью растений и невольно все изменения в почве связываются с изменением в растительном покрове. Но ведь почва — это центральное звено биогеоценоза, скрепляющее два «царства» — растений и животных в единый биогеоценоз. Поэтому многие свойства почвы только формально связаны с растениями. На самом деле эта связь происходит через животный мир биогеоценоза. Например, растительный опад, поступающий на поверхность почвы, становится средой обитания для тысячи разных животных, начиная от мышей и землероек до червей, личинок насекомых, самих насекомых, множества других членистоногих. Даже некоторые виды лягушек и жаб связаны в своей жизни с подстилкой. Все эти животные разрушают растительный материал, поедают опад, затаскивают его в почву, превращают опад сначала в подстилку, а затем в гумус. Часть растительного вещества попадает в почву: отмершие корни, подземные стебли. Часть вмывается в почву с дождевыми и талыми водами. Но основная масса подстилки и опада перерабатывается животными и микроорганизмами.

В 60-х годах нашего века ученые всего мира взялись за планомерное изучение биосферы. Была разработана Международная биологическая программа. Началось детальное изучение наземных биогеоценозов. Исследовали состав растительного покрова, его массу, ее ежегодный прирост, отмирание и разложение растительных остатков. Учитывали количество разных химических элементов, поступающих в растения и возвращающихся в почву с спадом (биологический круговорот). В деталях изучали, какую часть биомассы биогеоценоза составляют корни, листья, стебли. Но даже при такой детальности исследований почти не было материалов по изучению роли животных в этом круговороте. Однако исследования по Международной программе резко изменили подход исследователей к роли животных в жизни биогеоценоза и в почвообразовании. Именно в эти годы началась успешная работа советской школы почвенных зоологов, основанной академиком М. С. Гиляровым и завоевавшей мировое признание. В 70-х годах пришли к количественному измерению воздействия животных на биогеоценоз и почву.

Сразу выявилась неоднозначность влияния одного и того же животного в разных условиях. Например, если травоядные животные пасутся в биогеоценозах, для которых свойственна достаточная освещенность и благоприятная влажность почв, то, обкусывая при еде верхушки стеблей, животные способствуют более интенсивному кущению растений. Каждый новый стебель в этом случае вырастает в полноценное растение, и общая биомасса биогеоценоза увеличивается. В биогеоценозе с хорошей освещенностью и недостаточной влажностью почвы запасы фитомассы при пастьбе животных в конечном счете не меняются, и лишь при плохой освещенности и недостатке влаги в почве запасы фитомассы заметно снижаются.

Зная поведение фитоценоза при пастьбе животных в разных условиях, можно предсказать поведение гумуса в почве: в первом случае содержание гумуса может увеличиться, во втором — остаться без изменения, в третьем — уменьшиться.

Роль животных в почвообразовании еще больше, чем у растений, связана с их биогеоценологической деятельностью.

Академик С. С. Шварц считал, что эволюция организмов неразрывно связана с ролью их в биогеоценозе и с эволюцией самого биогеоценоза. Экосистема, биогеоценоз определяют устойчивость вида животных к разным неблагоприятным воздействиям, изменчивость их, и даже сама проблема происхождения жизни связана именно с первичной экосистемой: условия возникновения жизни были экологическим компонентом первой экосистемы.

Связь животных с почвой и участие их в почвообразовании могут быть различными. Животные живут в самой почве, на ее поверхности, над поверхностью почвы. Часть из них меняет образ жизни в зависимости от сезона, от стадий своего развития, от наличия корма. Другие ведут лишь один образ жизни. Ясно, что оценивать роль всех этих животных следует исходя из конкретных условий их обитания.

К животным, живущим в почве, в первую очередь относятся безпозвоночные, насекомые, дождевые черви и пр. Наибольшее количество данных накоплено о деятельности дождевых червей. Уже упоминалась отмеченная Дарвином роль червей в переработке почвы, Десятисантимстровый слой садовой почвы, развитой на карбонатной породе, по Дарвину, в течение десяти лет весь проходит через кишечник червей, обогащаясь гумусом, микроорганизмами, ферментами. Черви затаскивают в почву растительные остатки. Черви делают глубокие ходы в глубь почвы, по которым проникает вода и идут корни растений. Черви оструктуривают почву, создают мелкозернистую, обогащенную гумусом массу, которая устойчива к разрушающему действию воды. Обнаружено, что у некоторых почв как например, под байрачными лесами (леса, расположенные в балках), верхний слой чернозема целиком состоит из копролитов — комочков почвы, прошедших через пищевой тракт дождевого червя. Копролитовая структура гумусового горизонта этой почвы отличает ее от соответствующего горизонта обычного чернозема. Дождевые черви — главная причина роющей деятельности кротов, которые в поисках пищи (а черви — их главная еда) прокладывают свои ходы в почвенной толще.

Жужелицы — широко распространенные жуки, обитающие в верхнем слое почвы и на ее поверхности, как показали детальные исследования, накапливают в своем теле свинец. Если учесть, что жужелицы — хищники, то очевидна сложная трофическая связь, приводящая к такому накоплению.

Личинки двукрылых (различных мух и мушек, комариков и пр.) часто обитают в верхних почвенных слоях и участвуют в разложении подстилки. Они, так же как и черви, улучшают гумусовое состояние почвы, повышают выход гуминовых кислот, увеличивают содержание азота, аммонийных соединений, общую гумусированность. Под их влиянием нарастает мощность гумусового горизонта в начальный период его образования.

Безусловно, беспозвоночным животным сопутствует определенная микрофлора, которая усиливает ферментативную активность почв. Все беспозвоночные и их личинки прокладывают ходы, разрыхляя и перемешивая почву.

В почве обитают также некоторые виды млекопитающих. Это сурки, суслики, мыши, кроты, землеройки, хомяки и многие другие.

Их воздействие на почву весьма заметно. Кроты перемешивают почву, выбрасывают на поверхность материал из нижних горизонтов. Масса таких выбросов может составлять шестьдесят тонн на гектар. Аналогично кротам ведут себя слепыши, живущие во влажных, гидроморфных почвах степей, в лугово-черноземных, лугово-каштановых почвах по балкам. Они также выбрасывают почву на поверхность и перемешивают верхние горизонты, но в отличие от кротов они питаются растениями.

В Северной Америке живут гоферы, семейство мешетчатых крыс. Они в основном питаются орехами, кореньями, которые затаскивают в свои норы на глубину полутора метров. На поверхность почвы гоферы, как кроты, выбрасывают материал из более глубоких горизонтов. Гоферы способствуют углублению почвенной толщи, более глубокому проникновению корней растений.

Роль сурков и сусликов в почвообразовании может достигать больших масштабов и быть двойственной. Живя в степях, они роют глубокие норы и выбрасывают на поверхность почвы материал, частично обогащенный карбонатом кальция и разными растворимыми солями. По данным зоологов и почвоведов, выбросы сусликов на поверхность способствуют увеличению содержания солей в верхних слоях окружающей нору территории. Это ухудшает почву, снижает ее плодородие. Но поскольку суслики долго живут на одном месте и устраивают в почве целую систему нор, ходов, то, после того как этот участок забрасывается сусликами, он начинает оседать, образуется западина, в которую стекает вода, и в конечном счете может образоваться большая впадина с более плодородными, чем окружающие, почвами, часто темноцветными.