Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации на Эко портале обращайтесь portaleco.ru@gmail.com

 Влияние внешних условий на интенсивность образования выбросов дождевых червей на поверхность почвы.
(0 голоса, среднее 0 из 5)
Статьи - Дождевые черви и почвообразование.

Влияние внешних условий на интенсивность образования выбросов дождевых червей на поверхность почвы.

Большое значение имеет вопрос о влиянии внешних условий на интенсивность образования выбросов дождевых червей на поверхность почвы. Н. А. Димо заметил,

что на одной и той же площадке в 1 м2 количество образовавшихся кучек извержений бывает очень различным; оно испытывает изменения в зависимости от сезона и погоды. В холодную и дождливую погоду число кучек извержений резко сокращается.             

Например, после прошедших дождей количество кучек извержений на одной из площадок сократилось с 139 до 21 за 5 дней, а в следующую пятидневку опять возросло и стало еще больше, чем было до дождей.

Изменение количества выбросов дождевых червей по сезонам прослежено A. JI. Бродским. По примеру Дарвина он на выбранных метровых площадках, предварительно очищенных от извержений червей, собирал каждые 2—3 дня вновь образовавшиеся кучки, производил их подсчет, определял сухой вес и параллельно на сходных по характеру площадках в 1 м2 выбирал и сосчитывал количество червей. Сопоставление этих данных изображено на рис. 53. Как можно видеть, количество червей меняется от 100 до 280 на 1 м2, вес кучек извержений меняется еще более значительно. Это относительное постоянство плотности населения червей объясняется тем, что исследование производилось на поливных участках в Узбекистане и условия влажности поэтому были до
вольно постоянными. Все же и при этих условиях кривая веса выбросов на поверхность дает крутой подъем с августа по октябрь. Таким образом, интенсивность почвообразовательной деятельности дождевых червей зависит не только от количества особей, но и от других причин, в частности от физиологического состояния червей, которое определяется рядом условий, в том числе сезонными и погодными.

Количественные показатели деятельности дождевых червей и их численность по месяцам на площадке в 1 м2

Рис. 53. Количественные показатели деятельности дождевых червей и их численность по месяцам на площадке в 1 м2. (По A. JI. Бродскому).

1 — количество кучек; 2 — вес копролитов (в г); з — количество червей.

При учете скорости накопления извержений червей на поверхности почвы нужно учесть еще и многое другое. Прежде всего имеет значение видовой состав люмбрицид, что видно из следующего опыта. В глиняные горшки с почвой емкостью около 8—10 л помещались разные виды дождевых червей , по 20 экземпляров и опавшие листья различных древесных пород по 30 г. Через 4 месяца было произведено взвешивание копролитов, образовавшихся при разных условиях; результаты этого опыта приведены в табл. 5.

Вес извержений, выброшенных на поверхность почвы дождевыми червями в лабораторном опыте, в зависимости от вида и от характера пищи (в граммах на 1 червя за 4 месяца). (Из А. И. Зражевского, 1954а)

 

Листьи

Контроль

(без листьев)

Виды

дуба

клена полевого

ольхи черной

Пашенный червь (Allolobophora caliginosa Розовая эйзения (Eiseniarosea)              

Малый красный червь (Lumbricus rubellus).

13.8 12.7 11.6

28.1 21.6 10.5

27.8 24.7 11.0

8.1

8.6

 

Как можно видеть (табл. 5), на первом месте при питании разными листьями оказывается пашенный, а на последнем — малый красный червь. Отсюда ясно, насколько различной должна быть почвообразовательная деятельность на участках, заселенных разными видами червей.

Не меньшее значение должен иметь возрастной состав населения люмбрицнд, но данных по этому вопросу пока не имеется.

В чем же заключается почвообразовательное значение выноса на поверхность извержений червей?

Оставляя пока в стороне важные качественные изменения, претерпеваемые почвой при прохождении ее через кишечник червей и превращении в копролиты, обратим внимание на то, что благодаря этому процессу происходит перемешивание слоев почвы. Черви могут заглатывать почву в любом ее слое, и вынесение ее на поверхность представляет собой непрерывно идущий процесс образования нового поверхностного слоя, в котором частицы почвы с разных глубин оказываются тщательно перемешанными друг с другом.

Перемешивание слоев почвы идет не только благодаря вынесению частиц почвы с глубины на поверхность; не меньшее (если не большее) значение имеет перемещение частиц из поверхностных слоев в глубину. Этот процесс может происходить путем стекания вместе с водой размоченного дождем гумусного слоя по ходам дождевых червей. Как уже указано, извержения люмбрицнд откладываются не только на поверхностп, но и в подземных ходах, причем подчас на большой глубине. Заметим, что перед свертыванием в клубок при впадении в спячку в зимних и летних камерах обязательно опоражнивается кишечник, причем обычно это происходит неподалеку от камер, т. е. на значительной глубине.

Очень большое количество извержений червей находится также в дерновом слое почвы. Об этом свидетельствуют данные табл. 4. В некоторых случаях в зоне корней растений извержений червей оказывается не меньше, чем на поверхности, а иногда даже больше (на ржаном поле). Таким образом, если учесть не только дерновый, но и более глубокие слои почвы, то, вероятно, окажется, что бблыпая часть извержений кишечника червей не выносится наружу, а остается внутри почвы (рис. 46 и 48). Возможно, что наверх поступает только количество извержений, необходимое для защиты норки от струи утреннего холодного воздуха.

Очень показательны многочисленные опыты, ставившиеся с целью изучения процесса перемешивания почви дождевыми червями. Вот пример такого опыта (Пономарева, 1953). В сосуд с плоской стеклянной стенкой был насыпан слой очень мелкого светлого грунта (350 г), так называемый лёс.[1] Сверху на него был насыпан такой же объем просеянной через сито темной почвы (400 г), содержащей значительные количества перегноя (рис. 54). В сосуд было пущено шесть дождевых червей (Lumbricus terrestris и Allolobophora caliginosa); для питания им клались листья салата и клевера; поддерживалась также равномерная влажность почвы. Через 17 дней слой светлого лесса оказался пронизанным до дна ходами червей, причем значительная часть их была заполнена копролитами темного цвета, а через 110 дней вся почва в сосуде была полностью перемешана (рис. 54, И), т. е. к этому времени вся почва в сосуде прошла через кишечник червей и, может быть, не один раз. Исследование показало полную однородность всего объема почвы в сосуде в отношении структуры и химического состава. Общий объем почвы увеличился. Это объясняется увеличением ее скважности вследствие возникновения ходов червей и промежутков между образовавшимся структурными единицами.

Отметим, что в природе этот процесс идет с гораздо меньшей скоростью, так как соотношение количества червей и массы почвы, взятое в опыте, превосходит обычное соотношение в десятки раз. Расчет показывает, что 6 червей на взятые в опыт 750 г почвы соответствуют плотности населения, гораздо большей по сравнению с наблюдаемыми в действительности; даже огородная и парниковая земля содержит в 4—-6 раз меньше червей в единице объема. Но все же этот опыт, который является повторением классического опыта Гензена (1877). убедительно свидетельствует о том, что если перемешивание почвы дождевыми червями в природе идет даже в десятки раз медленнее, то и тогда оно должно иметь колоссальное значение в эволюции почв. Кроме того, описанный опыт показывает, как велики возможности повышения ннтенсивности процесса перемешивания почвы при увеличении плотности населения дождевых червей.

Изложенные данные объясняют, почему граница между темным слоем почвы, содержащим гумус, и подлежащими, более светлыми слоями в природе никогда не бывает резкой, а всегда очень неотчетлива и размыта. Заметим, что органические вещества почвы проникают в более глубокие слои не только вследствие активного переноса их туда червями в кишечниках, но и вследствие стенания размягченной дождями гумусной почвы в ходы червей.

Перемешивание дождевыми червями слоев почвы: бурозема (вверху) и лёсса (внизу).

Перемешивание дождевыми червями слоев почвы: бурозема (вверху) и лёсса (внизу). (По С. И. Пономаревой).

А — до опыта; Б — через 17 дней после внесения дождевых червей; В — через 110 дней.

Оказалось, что равные виды дождевых червей обладают неодинаковой способностью к перемешиванию слоев почвы (Franz, 1950). Опыты, аналогичные только что описанному, ставились следующим образом. В литровые стеклянные банки насыпался слой прокаленного мелкого песка, а поверх него слой просеянной садовой земли. Во всех банках было одинаковое количество почвы, и в каждую из них было пущено одинаковое количество червей приблизительно одного размера, принадлежащих к тому или иному виду. Через 101 день (опыт длился с 11 XI по 19 II) об
наружилось, что в разных банках полнота перемешивания была резко различной. Лучше всего земля была перемешана в банках с молочным октолазием (Octolasium lacteum); в этих банках чистого белого песка почти не осталось. Наоборот, в банках с малым красным червем (Lumbricus rubellus) песок был смешан с перегноем в очень незначительном количестве. Этот вид — житель верхних слоев почвы, питается крупными кусками отмерших растений и, по-видимому, поглощает не так много почвы, как другие виды. Промежуточное положение в отношении скорости перемешивания слоев почвы заняли розовая эйзения (Eisenia rosea) и пашенный червь (Allolobophora caliginosa). Таким образом, в отношении работы по перемешиванию почвы наземные виды люмбрицид располагаются в следующий ряд: молочный октолазий, розовая эйзения, пашенный червь, малый красный червь.

До сих пор очень мало осознана та большая роль, которую играют дождевые черви в земледелии, перемешивая удобрения с почвой. Последнее относится как к минеральным, так н к органическим удобрениям: известковые, калийные, фосфорные и азотистые удобрения, насыпанные на поверхность, оказываются внутри почвы и распределяются там равномерно действием люмбрицид. Эту важную сторону работы иллюстрирует другой опыт Франца (Franz, 1950). В литровых банках полевая почва переслаивалась с навозом: слой земли, слой навоза, сверху опять слой земли. В банки было пущено по 9 экземпляров розовой эйзении. Через 215 дней вся земля в банках оказалась совершенно однородной, без всяких признаков разделения на слои. Франц полагает, что навоз в почвах, лишенных дождевых червей, может лежать годами, не перегнивая и не смешиваясь с почвой; он приобретает торфянистый характер и нисколько не улучшает почвы, а скорее ухудшает ее. Это мнение можно считать справедливым, если сделать оговорку, что в распределении навоза в почве играют роль не только дождевые черви, но и почвеннеы насекомые, хотя роль последних в данном случае несомненно второстепенная. Кроме того, отсутствие червей ведет к образованию торфа лишь при определенных климатических и флористических условиях. В сухих степных или горных районах об этом не может быть речи.

Известный почвовед и агроном Э. Рэссель (1933), бывший директором знаменитой Ротамстэдской опытной станции, предложил особый прием удобрения огородных гряд, основанный на способности дождевых червей перемешивать почву. Если приходится устраивать огород там, где почва представляет собой грубую смесь глины, песка и мелких камней, то особенно эффективными, по мнению этого исследователя-практика, являются закапывание в почву (на глубину 20 см) скошенной травы и других веществ растительного происхождения и многократное поверхностное удобрение травой и измельченным известняком или мелом. Это агротехническое мероприятие производится в расчете на перемешивающую деятельность червей в почве: «Дождевые черви, переползая из верхних слоев почвы в нижние, основательно перемешивают и проветривают ее». В согласии с приведенным выше мнением Франца, Рэссель пишет: «При активности дождевых червей в почве органическое вещество распределяется по всей толще, в которой совершается их работа. Когда же дождевых червей мало или их совсем нет, перемешивание почвы задерживается; на поверхности накопляется мертвое растительное вещество, превращающееся в частично разложившуюся кислую торфянистую массу, в которой нормальные процессы распада почвенных органических соединений не доходят до конца. Растительность на поверхности претерпевает глубокие изменения, так как корни лишь немногих растений бывают в состоянии проникнуть сквозь массу мертвого вещества; по мере отмирания их остатки тоже остаются на поверхности и при медленном разложении могут накопиться в таком количестве, что образуется пласт торфа».

Итак, перемешивание слоев почвы и вынос ее частиц на поверхность — результат заглатывания дождевыми червями почвы в одном месте и извержения ее в другом.

Одним из важнейших следствий из всех фактов, изложенных нами в этом разделе, является вывод, что вся масса почвы, заселенной дождевыми червями (а таковыми является, как мы видели в предыдущих главах, большая часть почв земного шара), за время своего существования прошла через кишечник дождевых червей и, может быть, много раз! Этот смелый вывод со всей определенностью был сделай Дарышом. Он многим навален иарадоксаль ным и неоднократно подвергался критике. Но современная наука располагает рядом фактов, бесспорно доказы вающих правильность вывода Дарвина.

Обратимся снова к табл. 4. В ней приведены цифры, выражающие процентное отношение веса извержений червей, найденных в зоне корней растений, к весу всей почвы. Эти цифры вообще очень значительны, а для поля с посевными травами второго года пользования поднимаются до 48.1%, т. е. половина всей массы этого слоя почвы состоит из копролитов. Примем во внимание также, что хотя копролиты представляют собой довольно стойкую структуру, но прочность ее относительна. Поэтому можно думать, что та часть почвы, в которой усмотреть копролитную структуру уже не удается, некогда все же прошла через кишечник дождевых червей. П. У. Бахтин и М. Н. Польский (1950) нашли, что некоторые почвы Калининского района Московской области на 90% состояли из копролитов, а в целинных землях процент их еще выше. То же констатировано и для целинных почв северо-западного Алтая (Соколов, 1956).

Эти и ряд других данных привели современных исследователей к уверенности в правильности вывода Дарвина о том, что весь почвенный слой, т. е. практически почти весь поверхностный слой суши земного шара, — продукт деятельности дождевых червей. Остается открытым лишь вопрос, какое время нужно для того, чтобы почва на том или ином участке прошла вся целиком через кишечник червя. Но на основании всего того, что нам известно о дождевых червях, можно сказать, что общего ответа на этот вопрос быть не может. В разных почвах, в разных климатах, при разной растительности и разной плотности населения дождевых червей скорость этого процесса должна быть различной. Н. А. Димо для почв Средней Азии определяет ее в 100 лет.

Если его расчет правилен, то и эту скорость нужно признать значительной, так как 100 лет для истории земли — срок очень небольшой. Но можно думать, что на самом деле эта скорость значительно выше. Н. А. Димо исходил в своих расчетах из того, что скважность почвы, являющаяся следствием наличия в ней ходов червей, составляла 1% от объема почвы. А так как эти ходы про- делываются в один сезон, то 100 лет достаточно, чтобы весь объем почвы прошел через кишечники червей. Однако этот расчет преуменьшает действительную скорость прохождения почвы через кишечник, так как ходы червей в верхних слоях почвы — образования крайне нестойкие, и одни ходы быстро заменяются другими. Кроме того, скважность взята в слое почвы метровой глубины, тогда как заглатывание почвы червями происходит преимущественно в верхних слоях почвы, где протекает большая часть их жизни. Наконец, делать заключение о количестве почвы, прошедшей через кишечник, исходя из общего обилия ходов червей в почве, невозможно потому, что, как мы знаем, ходы не только проедаются червями, но создаются раздвиганием частиц почвы.

Для учета скорости прохождения почвы через «кишки земли», т. е. кишечники дождевых червей, нужны специальные исследования, которые пока не ведутся. Некоторое представление о порядке цифр, определяющих эту скорость, можно получить, если исходить из того, что червь за сутки пропускает через кишечник количество почвы, равное его весу.[2] Вспомним, что на  приведены данные о том, что черви на площади в 1 га ежегодно пропускают через кишечник в разных почвенно-климатических условиях от 50 до 600 т земли в год. Так как 1 м3 почвы весит примерно 1.25 т., то вес слоя почвы в 30 см, где совершается вся деятельность люмбрицид, весит 3750 т на 1 га. Следовательно, весь этот слой почвы должен пройти через кишечники червей в срок от 6 до 75 лет. А. А. Соколов (1956) считает, что метровая толща в горных почвах северо-западного Алтая должна перерабатываться червями за 60—190 лет.

Таким образом, перемешивание почвы и непрерывное образование его верхнего слоя совершаются со скоростью, ощутимой для жизни одного поколения людей. При этом земля, проходя через кишечники дождевых червей, не только перемещается с одного места на другое, но и качественно изменяется. К рассмотрению этих изменении почвы мы и перейдем.

[1] Лёсс — мелкозернистый грунт, образующийся за счет выветривания горных пород или осаждения тончайшей мути в водоемах; термин «лёсс» происходит от французского слова laisse, что означает «осадок».

[2] С. И. Пономарева (1953) считает, что каждым дождевым червём.


Похожие статьи:

Добавить статью в закладки

 
Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки на экологический портал!
Материалы размещены и подготовлены для образовательных и некоммерческих целей.
ООО "Новая Экология" © 2010 - 2017