Количество микроорганизмов в некоторых почвах (по данным прямого счета под микроскопом)

Одна из главнейших функций микроорганизмов в почвах — раз­ложение растительных и животных остатков. В процессе своей жиз­недеятельности микроорганизмы выделяют различные ферменты- катализаторы, которые ускоряют превращение отмершего органического вещества в гумусовые кислоты и простые соединения типа Н20, H2S, С02 и др. При участии микроорганизмов в почвах проис­ходит окисление и восстановление соединений железа и марганца, процессы нитрификации и денитрификации, сульфуризации и десульфуризации. Гидролиз и полный распад минералов в почвах идут также под непременным воздействием микроорганизмов, которые выделяют в окружающую среду различные агрессивные органичес­кие вещества кислотной и щелочной природы, комплексообразователи и реагенты, обладающие сильными окислительными или вос­становительными свойствами

Рис. 1.1. Микроорганизмы в почвах (по Д.М. Новогрудскому): а — бактерии; б — низшие почвенные грибы; в — актиномицеты; г — диатомовые водоросли

ческого вещества в гумусовые кислоты и простые соединения типа Н20, H2S, С02 и др. При участии микроорганизмов в почвах проис­ходит окисление и восстановление соединений железа и марганца, процессы нитрификации и денитрификации, сульфуризации и десульфуризации. Гидролиз и полный распад минералов в почвах идут также под непременным воздействием микроорганизмов, которые выделяют в окружающую среду различные агрессивные органичес­кие вещества кислотной и щелочной природы, комплексообразователи и реагенты, обладающие сильными окислительными или вос­становительными свойствами.

С другой стороны, микроорганизмы синтезируют разнообразные новые минеральные образования в почвах. Такой синтез осуществ­ляется путем непосредственного захвата микроорганизмами мине­ральных веществ из среды обитания и построения из этих элементов скелетов, которые после отмирания и минерализации органического вещества остаются в почве в виде особых биогенных минералов — биолитов (например, кремниевых скелетов диатомовых водорослей). Ряд вторичных минералов (гидроксиды железа, марганца и др.) кон­центрируются в результате жизнедеятельности микроорганизмов в микробных колониях. Это наблюдается у железобактерий и некото­рых других специализированных почвенных микроорганизмов.

Важной функцией микроорганизмов в почвах является фикса­ция атмосферного азота. Микроорганизмы-азотфиксаторы (особенно специализированные бактерии, а также некоторые грибы и сине-зеленые водоросли) способствуют накоплению в почвах одного из главных элементов питания растений — азота.

Животные, населяющие почву, также разносторонне действуют на нее: ускоряют разложение органических остатков, перемешивают и разрыхляют почву, способствуют образованию зоогенной структуры.

В почве обитают многие тысячи видов животных, значительно различающихся по размерам, формам жизнедеятельности и воздей­ствию, оказываемому на почву (рис. 1.2). Они представлены: нано- фауной — простейшими организмами, живущими во влажной сре­де, микрофауной — мельчайшими насекомыми (ногохвостки, кле­щи, коловратки), мезофауной (мокрицы, пауки, многоножки, мелкие моллюски) и макрофауной, включающей дождевых червей, крабов, змей, грызунов (рис. 1.3—1.5).

На каждом квадратном метре почвы обитают десятки и сотни дождевых червей, тысячи и миллионы микроскопических беспозво­ночных. Число нор грызунов достигает 3—4 тыс. на 1 га.

В цепи внутрипочвенных превращений органических остатков фауна выполняет важную функцию разрушения и измельчения ра­стительной массы и остатков животного вещества. При прохожде­нии через кишечный тракт животных почвенная масса подвергается обработке ферментами, ускоряющими гидролиз и окисление, в ней интенсифицируются органо-минеральные взаимодействия, она обо­гащается продуктами животного метаболизма и приобретает оструктуренность. Вначале позвоночные, а затем беспозвоночные под­готавливают материал для последующей «обработки» микроорганиз­мами. По типу пищевого потребления почвенная фауна делится на: фитофагов, которые используют в пищу ткани живых растений (не­матоды, грызуны), сапрофагов — питаются тканями мертвых расте-

Рис. 1.4. Представители почвенной Рис. 1.5. Хищные почвенные

мезофауны (по Д.А. Криволуцкому): личинки жуков-жужелиц

а — скорпион; б — ложноскорпион; (по Д.А. Криволуцкому) в — мокрица; г — кивсяк;

ний (черви, муравьи, многоножки), некрофагов — поедают трупы животных (жуки, личинки мух), хищников — питаются живыми особями (клещи, скорпионы, простейшие) и копрофагов — специ­ализируются на выбросах других животных (микроартроподы, мухи, некоторые жуки).

Значительны масштабы механической работы почвенных живот­ных. Вследствие изменения термических условий и условий увлаж­нения, в поисках пищи и для закладки нор многочисленные предста­вители фауны мигрируют в почве, перемешивая ее массу, создавая в ней пустоты различных размеров, участвуя в агрегации органическо­го и минерального материалов. Объем почвенной массы, вертикаль­но перемещаемой, например, грызунами, — сотни кубических мет­ров на 1 га/год. В некоторых почвах дождевые черви выбрасывают ежегодно на поверхность до 100 т/га копрогенного материала. Тер­миты создают надземные сооружения высотой в несколько метров и подземную сеть ходов на глубину в несколько десятков метров.

Многие свойства почв, отличающие ее от исходной породы, воз­никают в значительной степени благодаря роющей деятельности почвенной фауны. Так, в почвах значительно ослабляется литогенная (например, аллювиальная) слоистость, изменяется характер рас­пределения каменистых компонентов, улучшаются аэрация и водо­проницаемость толщи.