Solul este un strat subțire de suprafață de teren liber în contact cu mediul de aer. În ciuda grosimii mici a acestui înveliș al Pământului joacă un rol crucial în diseminarea vieții. Solul nu este pur și simplu un solid, cele mai multe roci din litosfera și complicat sistem cu trei faze în care particulele solide sunt înconjurate de aer și apă. Este ciuruit cu cavități umplute cu un amestec de gaze și soluții apoase, și astfel adăugat enorm diverse condiții favorabile pentru viețile multora dintre micro și macro (Fig. 49). În fluctuațiile de temperatură a solului netezite în raport cu stratul de aer de suprafață, în timp ce prezența apei freatice și pătrunderea umezelii de sedimente creează inventar și asigură modul de umiditate intermediară între mediile terestre și acvatice. În sol rezervele organice sunt concentrate ...
și minerale furnizate de moarte de vegetație și animale cadavre. Toate acestea determină o saturație mai mare a vieții solului.
În sol, sistemele de rădăcină sunt plante terestre concentrate (Fig. 50).
Fig. 49. Tunelurile vole Brandt: A - vedere de sus; B - vedere laterală
Fig. 50. Plasarea rădăcini într-un sol cernoziom stepă (la MS Shalyto 1950)
In medie, 1 m 2 de sol pentru mai mult de 100 de miliarde de celule protozoare, milioane de rotifere și tardigrades, zeci de milioane de nematodelor, sute de mii de acarieni și springtails, mii de alte artropode, zeci de mii de enchytraeids, zeci și sute de râme, moluste si alte nevertebrate . În plus, două 1 cm de sol conține sute de milioane de bacterii, ciuperci microscopice, actinomicete și alte microorganisme. Straturile de suprafață luminate ale casei la sute de mii de celule fotosintetice verzi în fiecare gram, galben-verzui, diatomee și cianobacterii. Organismele vii sunt la fel de caracteristică a solului, precum și componentele sale non-viață. Prin urmare, V. I. Vernadsky a luat scena pentru a bioinert corpurile naturii, subliniind bogăția vieții sale și legătura inextricabilă cu ea.
Eterogenitatea în condiții de sol se manifestă cel mai puternic în direcția verticală. Cu adâncimea se schimbă dramatic o serie de factori de mediu importante care afectează viața locuitorilor solului. În primul rând se referă la structura solului. În ea există trei orizont principale diferite proprietăți morfologice și chimice: 1) orizontul de acumulare de humus superioară A, care se acumulează și se transformă materia organică și din care o parte din compușii spălări impuse în jos; 2) illuviation orizontul sau B Illuvial unde depozitate și transformate substanța spălată de mai sus, și 3) roca-mamă sau orizontul C, unde materialul este transformat în sol.
În cadrul fiecărui orizont alocat mai multe straturi de fracționare, de asemenea, diferă foarte mult în proprietățile lor. De exemplu, într-o zonă de climă temperată sub conifere sau păduri mixte orizontul A este format din așternut (A0), - un strat de acumulări libere de resturi vegetale, întuneric strat de humus colorat (A1), în care particulele organice sunt amestecate cu strat levigate (A2) mineral și - cenușă -series culoare, care este dominat de compus de siliciu și toate soluți sunt spălate în profunzimea profilului de sol. Atât structura și chimia acestor straturi sunt foarte diferite, și așa mai departe rădăcinile plantelor și locuitorii solului, se deplasează doar câțiva centimetri în sus sau în jos pentru a ajunge la alte condiții.
Dimensiunile cavitățile dintre particulele de sol, potrivite pentru a trai in animalele lor, de obicei scad rapid cu creșterea adâncimii. De exemplu, într-o pajiște murdărește diametru mediu al cavităților la o adâncime de 0-1 cm este de 3 mm, 1-2 cm - 2 mm și o adâncime de 2-3 cm - doar 1 mm; porii solului mai profunde chiar mai mici. Densitatea solului, de asemenea, modificări cu adâncimea. Cele mai multe straturi neconsolidate conțin materii organice. Porozitatea acestor straturi este determinată astfel încât substanța organică legată particule minerale în agregate mai mari, volumul cavităților dintre ele crește. Cel mai tipic orizont dens C cimentate spălate în Him particule coloidale.
Umiditatea în sol este prezentă în diferite stări: 1) legat (higroscopic și film) suprafața particulelor de sol este susținută în mod fix; 2) capilar ia porii mici și le pot deplasa în direcții diferite; 3) gravitațională umple golurile mai mari și încet infiltrează în jos, sub influența gravitației; 4) vaporii conținute în aerul din sol.
fluctuații bruște de temperatură numai la suprafața solului. S-ar putea fi chiar mai puternic decât în atmosfera inferioară. Cu toate acestea, cu fiecare centimetru schimbările zilnice și sezoniere adânci temperatură devin mai puțin și o adâncime de 1-1,5 m, practic, nu mai este urmărită (Fig. 51).
Fig. 51. solului redus variația temperaturii anuale cu adâncimea (cum K. Schmidt-Nilsson, 1972). Umbrită parte - amploarea variației anuale a temperaturii
Toate aceste caracteristici conduc la faptul că, în ciuda eterogenitatea mare a condițiilor de mediu în sol, este evident ca un mediu destul de stabil, în special pentru organismele mobile. Un gradient de temperatură abruptă și umiditatea din profilul solului permite animalelor solului prin mișcări minore pentru a asigura condițiile adecvate de mediu.
4.3.2. locuitori din sol
Eterogenitatea solului duce la faptul că organismele de diferite dimensiuni, se pare ca medii diferite. Pentru microorganisme de importanță deosebită este foarte mare suprafața totală a particulelor de sol, deoarece acestea adsorbite partea covârșitoare a populației microbiene. Complexitatea mediului solului creează o largă varietate de condiții pentru o varietate de grupe funcționale: bacterii aerobe și anaerobe, consumatorii de compuși organici și minerali. Pentru distribuția microorganismelor din sol se caracterizează prin mici focare, deoarece chiar și pentru câțiva milimetri pot fi înlocuite cu diferite zone ecologice.
Pentru animalele din sol mici (Fig 52, 53.), Care sunt combinate sub microfauna nume (protozoare, Rotifere, tardigrades, nematodele, etc.), Solul - acest sistem mikrovodoemov. În esență, aceste organisme acvatice. Ei trăiesc în porii solului capilare umplute sau apă gravitațională și viață parte poate, ca microorganismele să fie într-o stare adsorbită pe suprafața particulelor în intercalații film subțire de umiditate. Multe dintre aceste specii se găsesc în rezervoare convenționale. Cu toate acestea, solul formează o apă dulce mult mai mici și, în plus, caracterizată prin capacitatea de a fi o lungă perioadă de timp în stare inchistate, așteptând vremuri rele. In timp ce Amoeba de apă dulce au o dimensiune de 50-100 um, sol - 10-15. Mai ales reprezentanții creioane flagelat, de multe ori doar 2-5 microni. ciliate solului sunt, de asemenea, dimensiuni pitic și, de asemenea, se poate schimba foarte mult forma corpului.
Fig. 52. amoeba care se hrănesc cu testate bacteriile degradată de frunze de gunoi
Fig. 53. microfauna solului (de către W. Dunger, 1974):
1-4 - flagelate; 5-8 - Amoeba gol; 9-10 - amoeba testate; 11-13 - ciliate; 14-16 - viermi rotunzi; 17-18 - rotiferelor; 19-20 - tardigrades
Pentru aerul respirat ceva mai mari animale din sol apare ca un sistem de peșteri mici. Astfel de animale sunt combinate cu denumirea mesofauna (fig. 54). reprezentanți Dimensiuni mesofauna sol - de la câteva zecimi la 2-3 mm. Acest grup include, în principal, artropode :. Numeroase grupuri de căpușe, pervichnobeskrylye insecte (springtails, ProTour diplura), specii de insecte mici cu aripi, miriapode Symphyla etc. Ele nu au instrumente speciale pentru săpat. Se târăsc de-a lungul pereților cavităților solului folosind un membru sau zbate-vierme. Sol saturat de vapori de apă permite aerului să respire prin tegumentului. Multe specii au un sistem traheală. Aceste animale sunt foarte sensibile la uscare. Mijlocul principal de evacuare din fluctuațiile de umiditate a aerului pentru mișcarea lor este profundă. Dar posibilitatea de migrare a solului cavități limitate la o scădere rapidă a diametrul porilor, astfel încât godeurile mișcării solului sunt doar cele mai mici specii. Mai mari reprezentanți ai mesofauna posedă unele dispozitive care permit transferul temporar umiditatea aerului scădere a solului: cântare de protecție pe corp, foile de impermeabilitate parțiale, învelișul solid cu pereți epicuticular în combinație cu traheal sistem primitiv oferind respirație.
Fig. 54. mesofauna sol (fără W. Pericol, 1974):
1 - lzheskoriion; 2 - din nou fund; 3-4 căpușe dure; 5 - miriapod pauroioda; 6 - larva tantar-chironomidofaunei; 7 - un gândac al familiei. Ptiliidae; 8-9 springtails
Perioadele de experiență reprezentanților inundații apei din sol mesofauna în bule de aer. Aerul din jurul corpului animal este întârziată din cauza acoperirea lor anti-umezire, echipat în plus firele de păr, cântare, și așa mai departe. N. bule de aer servește pentru animale mici unice „branhii fizice“. Respirația efectuat datorită oxigenului difuzând în spațiul de aer din apa din jur.
Reprezentanții micro- și macrofauna capabile să reziste la îngheț de iarnă a solului, deoarece cele mai multe specii nu pot merge în jos, deoarece straturile sunt expuse la temperaturi de îngheț.
animale de sol mai mari, cu dimensiunea corpului de la 2 la 20 mm, menționate ca reprezentanți ai macrofaunal (Fig. 55). Acest larve de insecte, miriapode, enchytraeids, râme etc. Pentru ei sol -. Mediu dens, oferind o rezistență mecanică semnificativă în timpul mișcării. Aceste forme relativ mari sunt deplasate în sol sau extinderea găurii de sondă prin depărtarea particulele naturale din sol, fie prin săpat tuneluri noi. Ambele metode de mișcare imprimate pe structura externă a animalelor.
Fig. 55. macrofauna sol (nr W. Danger, 1974):
1 - râmă; 2 - Multiped; 3 - centiped centiped; 4 - dvuparnononogaya centiped; 5 - Gândacul sol larvă; 6 - wireworms; 7 - cricket; 8 - cărăbuș larvă
Capabil să se deplaseze pe un puțuri de subțire, aproape fără a recurge la sapaturi, doar specii caracteristice, care au un corp cu o secțiune transversală mică, care poate indoi puternic în pasajele de lichidare (miriapod - drupe și geophiles). Împingerea particulele de sol prin presiunea peretelui corpului, mutați râme, muște de macara, țânțarii larvae și al. Fixarea capătului din spate, acestea sunt subtiri si lungi față, care pătrunde în fanta îngustă a solului și apoi fixați partea din față a corpului și de a crește diametrul său. În zona extinsă în detrimentul mușchilor creează o puternică presiune hidraulică incompresibil intracavitară fluidului: viermi - conținutul sacilor coelomic, în timp ce tipulid - hemolimfa. Presiunea este transmisă prin peretele corpului în sol, și se extinde, astfel, animalul bine. În acest caz, partea din spate este un curs deschis, care amenință să crească evaporarea și persecutarea prădători. La multe specii, dezvoltate pentru a se adapta la mai ecologice tip avantajos de mișcare în sol - sapa cu obturarea unui accident vascular cerebral. Săpat se realizează și slăbirea particulelor de sol otgrebaniem. Larvele de insecte diferite folosite pentru acest scop din fața capului, mandibulele și forelegs, extins și fortificat cu un strat gros de chitină, piroane și proeminențe. La capătul posterior al corpului dezvolta instrumente pentru o fixare solidă - lonjeroane retractabile, dinți, cârlige. Pentru a închide cursul în segmentele finale ale unui număr de specii există un loc de joacă special un adâncite, flanșele chitină rame sau dinți, un fel de roabă. Astfel de site-uri sunt formate pe partea din spate Elitrele si coaja gândacii, pe care le folosesc, de asemenea, pentru a sigila Mișcări frass. Închiderea cursului, animalele - locuitorii solului sunt în mod constant într-o cameră închisă, saturat cu vapori de propriul său corp.
Schimbul de gaze de cele mai multe specii din acest grup ecologic se realizează cu ajutorul organelor respiratorii specializate, dar împreună cu ea completat de schimb de gaze prin capacele. Poate chiar și respirație exclusiv cutanate, cum ar fi râme, enchytraeids.
animalele vizuini pot părăsi straturile în cazul în care există o adversitate. În seceta de iarnă și acestea sunt concentrate în straturile mai adânci, de obicei câteva zeci de centimetri de la suprafață.
megafauna solului - sunt excavații mari, în principal, din rândul mamiferelor. Un număr de specii în sol transportă o viață (șobolani mol, VOLES moli, zokor, în moli crizocloride Eurasiatică
Africa, Australia marsupial în moli, și altele.). Ele sunt pavaj sol în întregul sistem și se deplasează vizuini. Aspect și caracteristici anatomice ale acestor animale reflectă adaptabilitatea la stilul de viață în subteran vizuini. Ei au ochi subdezvoltate, compact corp, terete cu un gât scurt, blana groasa scurt, membrele puternice săpătură cu gheare puternice. Șobolanii mol și VOLES mole slăbiți tăietori la sol. Prin megafauna solului ar trebui să fie atribuită oligochaetes mari, în special reprezentanții Megascolecidae de familie care locuiesc în tropice și în emisfera sudică. Cel mai mare dintre ei australian Megascolides Australis atinge o lungime de 2,5 m 3 și chiar.
În plus față de locuitorii permanenți ai solului, inclusiv animale mari pot fi identificate grup major de mediu și nici locuitorii (veverițe, marmote, jerboa, iepuri, bursuci, și așa mai departe. N.). Ele se hrănesc pe suprafață, dar rasa, iarna, se pot relaxa, a scăpa de pericol în sol. O serie de alte animale folosi vizuinile lor, găsind în ele un microclimat favorabil și la adăpost de dușmani. Vizuini prezintă caracteristici structurale caracteristice animalelor terestre, dar au o serie de adaptări asociate cu stilul de viață vizuini. De exemplu, bursuci gheare lungi și mușchii puternici de pe picioare din față, cap îngust, urechi mici. La iepuri, comparativ cu iepuri de câmp, care nu sapa gauri, scurtat semnificativ urechile și picioarele din spate, craniul mai puternic, osul mai dezvoltat și mușchii antebrațului, și așa mai departe. N.
Cu solul mediu de aer aduce împreună prezența solului desecare aerului amenințare în straturile superioare, schimbări mai degrabă drastice ale temperaturii straturilor de suprafață.
Proprietățile intermediare de mediu ale solului ca mediu de date pe animale sugerează că solul a jucat un rol deosebit în evoluția lumii animale. Pentru mai multe grupuri, în special artropode, solul a servit ca un mediu prin care locuitorii originali ai apei ar putea merge la un stil de viață terestră și a cuceri terenul. În acest fel evoluția artropodelor sa dovedit lucrari MS Gilyarova (1912-1985).