Классификация почвенной фауны и влияние позвоночных на почвенные экосистемы

Функциональная классификация почвенных беспозвоночных. Взаимодействия между организмами и почвенной матрицей значительно варьируются в зависимости от таксона и конкретной стадии жизненного цикла. На основе морфо-экологических адаптаций выделяют четыре функциональные группы: временно неактивные геофилы, временно активные геофилы, периодические геофилы и геобионты (рис. 7.10). Эта система, основанная на жизненных стратегиях, а не на таксономии, позволяет оценить экологическую роль и уязвимость организмов. Степень зависимости от почвы напрямую коррелирует с их вкладом в почвенные процессы и устойчивостью к антропогенным нарушениям.

Рис. 7.10: Четыре основные группы почвенных беспозвоночных, классифицированные по степени связи с почвой. Приведены примеры организмов, включая личиночные и взрослые стадии. Альтернативная терминология: временный, переходный и постоянный эдафон.

Временно неактивные и временно активные геофилы. Временно неактивные геофилы используют почву лишь для специфических фаз (зимовка, метаморфоз), где она обеспечивает защиту от экстремальных температур и высыхания. Их прямое влияние на почвенные процессы невелико, но они служат важным трофическим ресурсом для постоянных хищников. Временно активные геофилы проводят в почве одну или несколько стадий развития, выходя на поверхность во взрослом состоянии. К ним относятся многие насекомые: цикады, двукрылые, жесткокрылые и чешуекрылые. Их экологическое воздействие наиболее существенно на личиночной стадии, когда они выступают как детритофаги или хищники.

Периодические геофилы и облигатные геобионты. Периодические геофилы проходят в почве личиночную фазу, а будучи взрослыми, сохраняют с ней факультативную связь, возвращаясь для охоты, яйцекладки или укрытия. Типичные представители — жужелицы (Carabidae), пластинчатоусые (Scarabaeidae) и скакуны (Cicindelidae). Наиболее специализированная группа — геобионты — организмы, не способные существовать вне почвенной среды из-за физиологических адаптаций (отсутствие защиты от десикации, чувствительность к температурным колебаниям). В эту группу входят многие многоножки, мокрицы (Isopoda), клещи (Acari), коллемболы и протуры.

Уязвимость групп и биоиндикация состояния почв. Степень уязвимости различных групп к нарушениям напрямую зависит от их экологической стратегии. Геобионты, будучи облигатными обитателями почвы, наиболее чувствительны к загрязнениям и физическим нарушениям, так как не могут мигрировать. Временно неактивные геофилы наименее уязвимы из-за их эпизодического присутствия. Этот принцип лежит в основе биоиндикационных методов, таких как индекс QBS (биологического качества почвы), разработанный в Университете Пармы. Он использует сообщества почвенных микроартропод для интегральной оценки экологического статуса почв.

Влияние позвоночных-норников на почвенные экосистемы. Позвоночные оказывают существенное инженерное воздействие на почвенные экосистемы через роющую деятельность. Многие птицы, грызуны, бесхвостые амфибии (Anura) и млекопитающие (лисы, барсуки) создают норы и гнёзда. Хотя их прямое влияние на почвенную фауну может быть локальным, такие структуры формируют мини-экосистемы, обогащая почву органическими остатками и создавая микросреду для грибов и беспозвоночных. Специализированные землерои, такие как кроты и луговые собачки, оказывают более масштабное воздействие через биотурбацию.

Позитивные и негативные последствия деятельности позвоночных. Инженерная деятельность позвоночных может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. С одной стороны, вынос глубинных минеральных слоёв на поверхность способствует их выветриванию и смешиванию с органикой, улучшая структуру, аэрацию и плодородие почвы. Органические остатки (фекалии, падаль) обогащают почву азотом и фосфором. С другой стороны, интенсивное рытьё нор может дестабилизировать почвенный профиль, усиливая эрозию и нарушая сукцессию растительности. Уплотнение почвы копытными сельскохозяйственными животными снижает пористость, провоцирует переувлажнение и ускоряет деградацию местообитаний.

Таким образом, функциональная классификация почвенной фауны и учёт деятельности позвоночных позволяют получить комплексное представление о структуре и устойчивости почвенных экосистем. Понимание этих взаимосвязей критически важно для разработки эффективных природоохранных стратегий, проведения экологического мониторинга и осуществления рационального землепользования.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Rebekka Artz, The Macaulay Land Use Research Institute, UK Dimos Anastasiou, Bio4met, Greece Dominique Arrouays, L’Institut National de la Recherche Agronomique, France Ana Catarina Bastos, Cranfield University, UK Anna Bendetti, Istituto Sperimentale per la Nutrizione delle Piante.

Источник: European Atlas of Soil Biodiversity.

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам биологических и экологических специальностей, почвоведам, экологам-практикам, а также всем, кто интересуется основами почвенного биоразнообразия и функционирования наземных экосистем.