«Почвенные беспозвоночные и их влияние на почву»
Скачать 303.81 Kb.
|
1 2
Дипломная работа Ученика 10 класса «Б» ГБОУ гимназии 1505 Кагана Арсения По теме: «Почвенные беспозвоночные и их влияние на почву» 2012 год. Москва. Оглавление: Введение - 2 стр. 1.1 Почвенная зоология и основные закономерности структуры почвенных беспозвоночных - 3 стр. 1.2 Структура животного населения почвы и факторы его разнообразия - 6 стр. 1.3 Почвенные беспозвоночные средней полосы - 10 стр. 2.1 Трофическая структура почвенных беспозвоночных - 15 стр. 2.2 Деятельность беспозвоночных животных в почвообразовании - 18 стр. Вывод - 22 стр. Список литературы - 22 стр. Введение Почва – это поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую структурную систему, состоящую из четырех фаз (твердая, жидкая, газообразная и живые организмы), образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельностью организмов. Ее рассматривают как особую природную мембрану, регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли. В почве содержится некоторое количество органического вещества. В торфяных почвах оно может преобладать, а в минеральных количество не превышает нескольких процентов в верхних слоях. Также в почве живет большое количество животных, как простейших (амебы, жгутиконосцы, инфузории), живущих в пленочной воде и питающиеся в основном бактериями, нематоды (некоторые круглые черви (также живущие в пленочной воде)), кольчатые черви (энхитреиды, дождевые черви), многоножки, мокрицы, 124 вида клещей, 87 видов ногохвосток, личинки насекомых. 1.1 Почвенная зоология и основные закономерности структуры почвенных беспозвоночных Почвенных животных изучает специальная наука - почвенная зоология. Эта наука развивалась на стыке почвоведения и зоологии. Основоположником этой науки был М.С. Гиляров. Почвенная зоология в настоящий момент – многоплановая дисциплина, изучающая взаимодействие обитающих в почве животных с их средой (почвой) в индивидуальном и историческом развитии. Почвенно-зоологические исследования захватывают огромный спектр современных проблем, связанных с изучением: популяционной структуры, динамики сообществ; специфики биотических связей в сапротрофном зоомикробном комплексе и структурных особенностей пищевых цепей в почве; роли биоты в системе биоиндикации антропогенных воздействий на природные экосистемы и биомониторинга окружающей среды. Одним из ведущих направлений является исследование почвообразовательной роли почвенных животных. Оно многопланово: изучает влияние отдельных видов на свойства почв (механическое размельчение растительных остатков и вовлечение их вглубь, рассеивание в пространстве экскрементов и т. д.); исследует роль комплексов беспозвоночных в разложении органических остатков и их взаимосвязи с почвенными микроорганизмами в этих процессах. Практический выход имеют работы по использованию отдельных групп беспозвоночных (дождевых червей, диплопод) в зоомелиорации почв. Большое значение придается результатам изучения влияния организационно-хозяйственных мероприятий (распашка земель, орошение, осушение болот, вырубка лесов и др.) на состояние комплексов животных почвы. Экологический метод диагностики почв, разработанный М. С. Гиляровым, основан на анализе состава животного населения почв, соотношения отдельных его компонентов, численности и экологических особенностей входящих в них популяций. Эти показатели могут быть использованы как индикатор свойств почвы, ее плодородия: каждый вид заселяет те местообитания, где создаются оптимальные условия для его жизнедеятельности. Этот метод с успехом применялся и в тех случаях, когда связь между типом растительности и типом почвы была выражена не четко и возникали затруднения в определении типа, разновидности почвы. По степени сходства почвенной фауны сравниваемых участков можно говорить об идентичности типов почв. В наземных экосистемах во всех районах Земли обитателями почвы являются 50—99% всех видов животных, и на их долю приходится 60—90% наземной зоомассы. Число особей на единицу площади у некоторых групп достигает фантастических величин (до 1 млн. клещей, ногохвосток на 1 кв. м в лесных и луговых почвах). Одна из причин такого многообразия – гранулометрическая структура почвы. В почвенной зоологии принято выделять размерные группы животных, различающихся способами использования среды обитания: - нанофауна (размеры от микрон до долей мм) – микроскопические объекты, которые могут наблюдаться только с помощью инструментальных методов: простейшие (корненожки, жгутиконосцы, инфузории), мелкие нематоды, коловратки и тихоходки; - микрофауна (доли мм – доли см) — более крупные немикроскопические организмы: клещи, нематоды, энхитреиды, пауки, коллемболы (ногохвостки), протуры, симфилы, мелкие жуки; - мезофауна (доли см – несколько см) — крупные беспозвоночные, хорошо различаемые невооруженным глазом, легко учитываемые в полевых условиях при ручной разборке проб почвы: кольчатые и плоские черви, многоножки, пауки, мокрицы, брюхоногие моллюски, насекомые на разных стадиях развития; - макрофауна — почвенные позвоночные и крупные формы беспозвоночных. Установлена обратная зависимость между размерами животных и уровнем их численности (М. С. Гиляров). Разные размерные группы животных неодинаково используют почву как среду обитания (М. С. Гиляров). Для микроскопических организмов средой обитания оказывается не вся почва, а система микрокапель, капилляров, гравитационной воды, скопления влаги на твердых частицах и между частицами. Когда в почве имеется капиллярная и гравитационная вода, простейшие и коловратки плавают в ней. Животные сохраняют жизнеспособность даже в пленочной воде, находясь в неподвижном состоянии, но, не прекращая питания микроорганизмами, детритом, оказавшимися в тех же водяных пленках. Обитатели пленочной воды почв входят также в состав фауны грунтов пресноводных водоемов. Хотя, в почве распределение влаги неравномерное, , но общая поверхность различных форм воды столь велика, что ее можно считать специфическим водоемом, а микроскопических обитателей — физиологически водной экологической группой. Существенное значение для этих организмов имеют особенности почвенной влаги: реакция (рН), химический и газовый состав, наличие почвенных коллоидов, состав водорастворимых солей, особенности органического вещества и порового пространства. Для мелких членистоногих, называемых микроартроподами, среда обитания — это система ходов и полостей между частицами почвы и их агрегатами, почвенные трещины, ходы более крупных животных и корней, заполненные влажным воздухом. Условия жизни в почве этой группы животных Гиляров сравнивает с обитанием в насыщенных влагой пещерах. Передвижение обитателей таких пустот не отличается от передвижения по поверхности твердого субстрата. Они могут переживать периоды затопления почвы в отдельных пузырьках воздуха. Все сказанное позволяет считать их физиологически строго наземной экологической группой. Наибольшее значение для этой категории имеют степень порозности и влажности среды, характер распределения органических остатков и гумуса и температурный режим. Для крупных животных — беспозвоночных и позвоночных — почва представляет среду обитания в целом. Она выступает как рыхлый или плотный, и даже твердый субстрат. Движение в плотных слоях почвы встречает большое сопротивление. Передвижение возможно либо по естественным скважинам для животных с тонким змеевидным телом, либо раздвигая частицы почвы, либо копая и прогрызая ходы. При этом животные всегда испытывают механическое воздействие ее твердой фазы и химические воздействия почвенного раствора через покровы, особенно в периоды переувлажнения или затопления почвы. Для крупных почвенных животных имеет значение вся совокупность свойств почвы как единого природного тела. Почва — это слой наземных биогеоценозов, где происходит разложение, минерализация и гумификация органического вещества. В ней встречаются все стадии разложения животных и растительных остатков: опавшие листья, уже начинающие гнить листья, корни растений, микроорганизмов. Все это резко расширяет спектр пищевых ресурсов видов и создает возможность одновременного сосуществования в почве животных с различными пищевыми предпочтениями. Также животные используют дополнительный резерв белка — из микроорганизмов почвы, а не только от высшей растительности. И здесь не столь важны общие запасы органического вещества, сколько большие ресурсы доступного белка (Д. А. Криволуцкий, А. Д. Покаржевский). По степени связи с почвой различают три основные группы животных: - геобионты - проводящие в почве всю жизнь: дождевые черви, некоторые виды многоножек, ногохвосток и др; - геофилы - у которых какая-то часть цикла развития обязательно проходит в почве: жужелицы, хрущи, комары-долгоножки и др; - геоксены - случайные обитатели почвы, использующие почву лишь в качестве временного убежища или укрытия: развивающиеся вне почвы пауки, вредная черепашка и др. 1.2 Структура животного населения почвы и факторы его разнообразия Почва, как среда обитания животных разительно отличается от остальных сред обитания (воды, воздуха). Очевидно, что именно в почве наблюдается огромное сопротивление среды. Естественно, что быстрое движение там возможно лишь в пустотах, трещинах и ранее прорытых ходах. Бывает так, что животным приходится прорывать ход, отгребая землю назад или пропуская через себя. Скорость движения при этом будет минимальной. Для того чтобы жить, нужно дышать. Но в почве совершенно другие условия дыхания, нежели в воде или в воздухе. Входящие в состав почвы твердые частицы занимают только половину всего объема почвы. Всё остальное – вода и воздух. Именно поэтому значительная часть объема почвы – промежутки между твердыми частицами. Эти поры заполнены либо воздухом (в сухих почвах), либо водой (в почве насыщенной влагой). Как правило, вода покрывает тонкой пленкой все почвенные частицы; остальное пространство насыщено водяными парами. Именно благодаря такому строению среды в ней дышат многочисленные животные, дышащие через кожу. В воздушной среде такие животные довольно быстро погибают от пересыхания кожных покровов. Еще в почве живут сотни видов пресноводных организмов, по большей части микроскопических (низшие черви, простейшие), населяющие реки, пруды и болота. Эти существа двигаются в почвенной воде. Если почва высыхает, эти животные выделяют защитную оболочку и как бы засыпают, впадают в состояние анабиоза. В почвенный воздух кислород поступает из атмосферы: количество его в почве на 1—2% меньше, чем в атмосферном воздухе. Кислород потребляют в почве и животные, и микроорганизмы, и корни растений при дыхании. Все они выделяют углекислый газ. В почвенном воздухе его в 10—15 раз больше, чем в атмосфере. Свободный газообмен почвенного и атмосферного воздуха происходит только в том случае, если поры между твердыми частицами не сплошь заполнены водой. После сильных дождей или весной, после таяния снега, почва насыщается водой. Воздуха в почве становится недостаточно, и под угрозой гибели многие животные ее покидают. Этим и объясняется появление земляных червей на поверхности после сильных дождей, что вы, наверное, нередко наблюдали. Среди почвенных животных встречаются и хищники, и такие, которые питаются частями живых растений, главным образом корнями. Есть в почве и потребители разлагающихся растительных и животных остатков; возможно, в их питании немалую роль играют и бактерии. Свою пищу, почвенные животные находят либо в самой почве, либо на ее поверхности. Жизнедеятельность многих из них очень полезна. Особенно полезны дождевые черви. Они затаскивают в свои норы огромное количество растительных остатков, что способствует образованию перегноя и возвращает в почву вещества, извлеченные из нее корнями растений. В лесных почвах беспозвоночные, особенно дождевые черви, перерабатывают более половины всех опавших листьев. За год на каждом гектаре они выбрасывают на поверхность до 25—30 т переработанной земли, создавая тем самым хорошую, структурную почву. Если распределить эту землю равномерно по всей поверхности гектара, то получится слой в 0,5—0,8 см. Поэтому дождевых червей справедливо считают важнейшими образователями почвы. В почве «работают» не только дождевые черви, но и их ближайшие родственники — более мелкие кольчатые черви (энхитреиды, или горшечные черви), а также некоторые виды микроскопических круглых червей (нематоды), мелкие клещи, различные насекомые, особенно их личинки, и, наконец, мокрицы, многоножки и даже улитки. Влияет на почву и чисто механическая работа многих живущих в ней животных. Они прокладывают ходы, перемешивают и разрыхляют почву, роют норы. Все это увеличивает количество пустот в почве и облегчает проникновение в ее глубину воздуха и воды. В такой «работе» участвуют не только сравнительно мелкие беспозвоночные животные, но и многие млекопитающие: кроты, сурки, суслики, тушканчики, полевые и лесные мыши, хомяки, полевки, слепыши. Сравнительно крупные ходы некоторых из этих животных уходят вглубь на 1—4 м. Глубоко идут ходы и крупных дождевых червей: у большинства из них они достигают 1,5— 2 м, а у одного южного червя даже 8 м. По этим ходам, особенно в более плотных почвах, корни растений проникают в глубину. В некоторых местах, например в степной зоне, большое количество ходов и нор роют в почве жуки-навозники, медведки, сверчки, пауки тарантулы, муравьи, а в тропиках — термиты. Многие почвенные животные питаются корнями, клубнями, луковицами растений. Те из них, которые нападают на культурные растения или на лесные насаждения, считаются вредителями, например майский жук. Его личинка живет в почве около четырех лет и там же окукливается. В первый год жизни она питается преимущественно корнями травянистых растений. Но, подрастая, личинка начинает питаться корнями деревьев, особенно молодых сосенок, и приносит лесу или лесонасаждениям большой вред. Личинки жуков-щелкунов, чернотелок, долгоносиков, пыльцеедов, гусеницы некоторых бабочек, например подгрызающих совок, личинки многих мух, цикад и, наконец, корневые тли, например филлоксера, также питаются корнями различных растений, сильно вредя им. Многие насекомые, повреждающие надземные части у растений — стебли, листья, цветки, плоды, откладывают в почву яйца; здесь же вышедшие из яиц личинки скрываются в засуху, зимуют, окукливаются. К почвенным вредителям относятся некоторые виды клещей и многоножек, голые слизни и чрезвычайно многочисленные микроскопические круглые черви — нематоды. Нематоды проникают из почвы в корешки растений и нарушают их нормальную жизнедеятельность. В почве обитает немало хищников. «Мирные» кроты поедают огромное количество дождевых червей, улиток и личинок насекомых, нападают они даже на лягушек, ящериц и мышей. Едят эти животные почти непрерывно. Например, крот за сутки съедает по весу почти столько живности, сколько весит сам. Хищники имеются почти среди всех групп беспозвоночных, живущих в почве. Крупные инфузории питаются не только бактериями, но и простейшими животными, например жгутиковыми. Сами инфузории служат кормом для некоторых круглых червей. Хищные клещики нападают на других клещей и мельчайших насекомых. Тонкие, длинные, бледно-окрашенные многоножки — геофилы, живущие в трещинах почвы, а также более крупные темно окрашенные костянки и сколопендры, держащиеся под камнями, в пнях, тоже хищники. Они питаются насекомыми и их личинками, червями и другими мелкими животными. К хищникам относятся пауки и близкие к ним сенокосцы. Многие из них обитают на поверхности почвы, в подстилке или под лежащими на земле предметами. В почве живет много хищных насекомых. Это жужелицы и их личинки, играющие немалую роль в истреблении насекомых-вредителей, многие муравьи, особенно более крупные виды, истребляющие большое количество вредных гусениц, и, наконец, знаменитые муравьиные львы, названные так потому, что их личинки охотятся за муравьями. У личинки муравьиного льва сильные острые челюсти, ее длина около 1 см. Личинка роет в сухой песчаной почве, обычно на опушке соснового леса, воронкообразную ямку и зарывается на ее дне в песок, выставив наружу только широко раскрытые челюсти. Попадающие на край воронки мелкие насекомые, чаще всего муравьи, скатываются вниз. Тогда личинка муравьиного льва схватывает жертву и высасывает ее. Взрослые муравьиные львы внешне напоминают стрекоз, длина их тела достигает 5 см, а размах крыльев - 12 см. Почва и некоторые из обитающих в ней животных служат средой, в которой развиваются или через которую передаются паразиты и болезнетворные организмы. В почве развиваются яйца и личинки многих круглых червей, например аскарид и власоглавов, паразитирующих во взрослом состоянии в организме человека и домашних животных. Ими заражаются при употреблении в пищу немытых овощей. В почве обитают личинки и других круглых червей: свайников, кривоголовок, кишечных угриц. Они проникают в организм не только с пищей, но даже и через неповрежденную кожу. В трещинах почвы прячутся многие кровососущие клещи, например крупные пастбищные. Они могут служить передатчиками ряда тяжелых болезней. У обитателей почвы в процессе эволюции выработались приспособления к соответствующим условиям жизни: особенности формы и строения тела, физиологических процессов, размножения и развития, способности переносить неблагоприятные условия, поведения. У дождевых червей, нематод, большинства многоножек, у личинок многих жуков и мух сильно удлиненное гибкое тело, позволяющее легко продвигаться в извилистых узких ходах и трещинах почвы. Щетинки у дождевых и других кольчатых червей, волоски и коготки у членистоногих позволяют им значительно ускорять свои движения в почве и прочно удерживаться в норах, цепляясь за стенки ходов. Посмотрите, как медленно ползет червь по поверхности земли и с какой скоростью, в сущности моментально, он скрывается в своей норе. Прокладывая новые ходы, некоторые почвенные животные, например черви, попеременно вытягивают и сокращают тело. При этом в передний конец животного периодически перекачивается полостная жидкость. Он сильно вздувается и расталкивает почвенные частицы. Другие животные, например кроты, расчищают себе путь, копая землю передними лапами, превратившимися в специальные органы копания. Окраска животных, постоянно живущих в почве, обычно бледная — сероватая, желтоватая, беловатая. Глаза у них, как правило, развиты слабо или полностью отсутствуют. Зато очень тонко развились органы обоняния и осязания. Животных, чья жизнь связана с почвой, можно разделить на три основные группы: 1) геобионтов - тех, кто проводит в почве всю свою жизнь; 2) геофилов, у которых с почвой связана часть их жизненного пути; 3) геоксенов - случайных обитателей почвы или же использующих почву лишь в качестве убежища. По характеру питания среди них различают: 1) хищников, 2) паразитов, 3) некрофагов - тех, кто питается трупами животных, 4) сапрофагов - тех, кто питается разлагающимися остатками растений, 5) фитофагов - потребителей живых тканей растений. Животные далеко не безразличны к свойствам почвы. Например, низкое содержание кислорода и большие количества углекислоты подавляют их жизнедеятельность. Естественно, что и среду обитания они используют по-разному. Большая часть их (коловратки, простейшие, тихоходки, гастротрихи и многие круглые черви-нематоды) обитают в тончайших пленках воды, обволакивающей почвенные частицы. Это так называемые геогидробионты. У них уплощенная или удлиненная форма, они очень невелики, нередко в десятки раз мельче родственных им обитателей пресных вод. Дышат они кислородом, растворенным в воде, и приспосабливаются к недостатку влаги, впадая в оцепенение и теряя при этом подвижность, а также обычно образуя цисты, коконы с прочными защитными стенками. Другую часть составляют обитатели воздушной среды почвы. Они дышат кислородом воздуха. К ним, к так называемым геоатмобионтам, относят большинство насекомых, паукообразных, ракообразных, многоножек, моллюсков, рептилий, амфибий (есть в тропиках такая группа - почвенные амфибии), млекопитающих - обитателей почвенного яруса. |
1 2
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Своеволин Ю. В. Курсовая работа по дисциплине: распределение производственных... Украины. Описывается структура хозяйств апк в целом и отдельно по отраслям, почвенные, водные и земельные особенности географии Украины,... |  | Рабочая программа педагога Животные разных групп (одноклеточные- многоклеточные, беспозвоночные- позвоночные) |
| Почвенные данные для оценки садопригодности земель северного кавказа савин И. Ю Северо-Кавказский зональный нии садоводства и виноградарства Россельхозакадемии, г. Краснодар | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: организовать деятельность детей по ознакомлению с понятиями фауна, одноклеточные и многоклеточные животные, позвоночные и беспозвоночные... |
| Исмаил мохаммад природно-климатические и почвенные индикаторы опустынивания в иордании ... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В теме «Почвы и почвенные ресурсы» изучается вторым, после урока «Почвы и их разнообразие» |
| Урок по теме: "Почвенные обитатели. Охрана почв" Характеристика почвы... Выполни задание! Выбери из предложенных характеристик только те, которые можно отнести к почве | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Название книги ... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Почему? (Реки по равнинам текут спокойно, удобнее обрабатывать почву, строить здания, прокладывать дороги.) |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Почему? (Реки по равнинам текут спокойно, удобнее обрабатывать почву, строить здания, прокладывать дороги.) | | Программа Н. И. Сонина, фгос второго поколения Тема: «Беспозвоночные» Тестовый опрос по презентации «Тест Простейшие»: слайды 2-12; учащиеся записывают ответ на листке, после чего ученик у доски или... |
| Ерма к В конце xv—начале XVI века на месте разрозненных русских княжеств образовалось обширное и могущественное Российское го сударство.... | | Реферат По физике На тему: «Влияние электромагнитного излучения на организм человека» Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека |
| Магний Àâòîð Земли оценивается величиной порядка 1011 тонн. При недостатке магния приостанавливается рост и развитие растений. Накапливается он... | | Оао "нпо "Сибсельмаш" Сеялка зерновая стерневая сзс-2,8 предназначена для безрядкового посева зерновых, мелко и среднесеменных культур с одновременным... |
