ЭКСКУРСИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ПОЧВЕННЫХ ОБИТАТЕЛЕЙ

Почва— поверхностный слой земной коры, представляющий собой естественноисторическое тело, созданное совместным воздействием на горную породу воды, воздуха и организмов. Важнейшими особенностями почвы является трехфазность (твердая — почвенные частицы, жидкая — вода, газообразная — воздух), непрозрачность и насыщенность водными парами.

В почве особенно четко прослеживается взаимосвязь и вза-имобусловленностъ организмов и среды их обитания. Морфологические приспособления к обитанию в почве у разных видов различны: редукция органов зрения и покровных пигментов; отсутствие эпикутикулы, либо присутствие ее на отдельных частях тела; развитие простых глазков, удлинение конечностей и уменыпение сегментов тела. Важнейшим физиологическим приспособлением является дыхание некоторых беспозвоночных всей поверхностью тела. Ряд почвенных обитателей дышат кислородом, растворенным в воде, их называют геогидробионтами {одноклеточные, коловратки, тихоходки, гастротри-хии п многие нематодьд). Другие — геоатмобионты дышат’ кислородом воздуха (большинство насекомых, паукообразных, ракообразных, многоножек, моллюсков).

В почвенной зоологии принято выделять размерные группы животных, связанные с условиями обитания: нанофауна (менее 0,15 мм) — одноклеточные организмы — почвенные амебы и инфузорию, мнкрофауна (0,15—1,3 мм) — клещи, мелкие нематоды и коловратки, тихоходки, ногохвостки, протуры, симфилы, мезофауна (1,3—10 мм) — кольчатые черви (энхетрииды), многоножки, пауки, мокрицы, насекомые, макрофауна (10—82 мм) кольчатые черви и крупные личинки насекомых (щелкунов, майских жуков и др.) и метафауна (от 82 мм) — роющие почвенные позвоночные — кроты, мыши, слепыши и др.

Разные размерные группы животных неодинаково используют почву как среду обитания. Для микроскопических организмов (нано- и мнкрофауна) средой обитания является система микрокапель хравптацпонной воды, скопления влаги на твердых частицах почвы и между ними. Для мелких членистоногих (мезофауна) среда обитания — это система ходов и полостей между частицами почвы и их агрегациями, ходы более крупных животных. Для крупных обитателей (макро- и мегафауна) средой обитания является вся почва. Передвижение в плотной среде требует специальных морфологических приспособлений для рытья и прокладывания ходов. Таким образом, для различных экологических групп животных почва выступает как различная среда.

Все беспозвоночные животные по степени их связи с почвой разделяются па несколько жизненных форм: геобионты — животные, весь жизненный цикл развития которых проходит в почве и вне ее они не встречаются или появляются редко (одноклеточные организмы, нематоды, энхетреиды, дождевые черви, медведки, жуки— навозники, панцирные клещи— орибатиды, ногохвостки, некоторые многоножки и др.), геофилы — животные, часть цикла развития которых проходит в почве, а па других стадиях развития эти беспозвоночные не связаны с почвой (кузнечик зеленый, сверчок степной, саранча, улитка виноградная, колорадский жук и др.) и гео-ксены — животные, весь жизненный цикл которых проходит вне почвы, а почву они используют как временное убежище (гамазовые клещи, кивсяки, костянки, клоп вредная черепашка и др)

Живя в почве, многие животные оказывают заметное влияние па окружающую их среду: разрыхляют зсагю, гем самым изменяя ее механическую структуру; своей жизнедеятельностью влияют на химический состав почвы. Некоторые из почвенных беспозвоночных питаются подземными частями растений, а большая часть ведет хищнический образ жизни.

К разным типам почв приурочены определенные комплексы животных (некоторые служат индикаторами типов почв).

Представители типа круглых червей (Nemathelminthes) класса Nematoda — самая богатая по числен поста и видовому разнообразию группа обитателей почвы, без участия которых не проходит пи один гнилостный процесс.

Тело этих беспозвоночных веретенообразное или нитевидное, несегментпрованное, заключенное в плотную кутукулу. Передний конец более округлый, чем задний. Мелкие формы прозрачны. Нематоды раздельнополы. Из отложенных самкой яиц выходят личинки, которые вскоре превращаются во взрослых особей. Продолжительность развития личинок различна (нематода свекловичная — 3-4 недели, стеблевая— более 2 месяцев, картофельная — 2,5 месяца).

Характер питания нематод весьма разнообразен: одни потребляют простейших и других мелких беспозвоночных, другие — разлагающиеся растительные остатки, соки водорослей и клетки корней. Есть средн нематод и фитопаразиты, повреждающие растения. Наиболее опасны картофельная (рис. 141), свекловичная, стеблевая, пшеничная, луковая нематоды.

Из тина кольчатых червей (Annelida) класса малощетинковых (Oligochaeta) в почве обычны дождевые черви — l^umbricus terrestris.

11ереднпй конец червя утолщен и отличается более темной окраской, задний — более тонкий и плоский. Все тело разделено на сегменты, каждый из которых, кроме первого, несет по 8 щетинок. На нервом сегменте расположено ротовое отверстие. Дождевые черви имеют поясок ближе к переднему концу тела, который представ.шет собой железистое утолщение нескольких определенных сегментов. На поверхность почвы эти беспозвоночные выползают лишь ночью или в сырую погоду, так как их нежная кожа покрыта слизистыми железами и не выносит подсыхания.

Дождевые черви — гермафродиты. Яйца откладывают в кокон, образующийся из выделений слизистых желез. Длительность развития яиц колеблется от 2—4 недель до 2—3 месяцев. С момента выхода червя из кокона до половой зрелости проходит 6—12 месяцев. Общая продолжительность жизни составляет 2—3 года.

Питаются дождевые черви отмершими остатками или богатой перегноем почвой. Органические вещества почвы служат пищей, а заглатываемые песчинки способствуют ее неретиранию и измельчению. Переработанную таким образом шпцу черви выбрасывают на поверхность.

Разрыхляя почву, дождевые черви аэрируют ее и повышают плодородие, а также способствуют проникновению вглубь корней растений.

Из 11 ша кольчатых червей в почве обитают также знхитреиЬы. Тело этих беспозвоночных не превышает в длину 5—30 мм, в толщину 0,2—0,8 мм и состоит из сегментов (до 70—80), покрытых, начиная со второго, щетинками (но 4 па каждом).

большинство энхитрепд размножается половым путем, лишь некоторые — бесполым. При этом червь распадается на несколько частей, которые потом регенерируют недостающие отделы тела. Обитают энхитреиды во влажной среде с достаточным количеством кислорода. Их численносгь в почвах сггьно колеблется в зависимости от характера местности и сезона. Иа лугах она иногда достигает 20 000—120 000 экз./м2. Значение энхитрепд такое же, как и дождевых червей: пробуравливая почву, они поглощают ее частицы вместе с нищей, перемешивают в кишечнике органические и минеральные вещества почв и выделяют их в виде экскрементов. Из последних образуются глинисто-перегнойные комплексы.

Из типа моллюсков (Mollusca) в почве обычны слизни, принадлежащие к классу брюхоногих (Gastropoda). Встречаются слизни на почвах с влажностью не менее 40—80%, а также во мху, под листвой, под корой, под поверхностным слоем рыхлых почв.

Тело этих беспозвоночных удлиненное, окраска варьирует: они могут быть белесоватыми, желтоватыми плп более темными с бурыми и черными пятнами. Спереди находится голова с двумя парами щупалец: передней короткой и задней длинной. На конце длинных щупалец расположены глаза. Животное может втягивать п вытягивать щупальца. Ротовое отверстие в виде не-болыпой щели находится на переднем конце тела. За головой следует резко обособленный кусок кожи — мантия, прикрывающая дыхательную полость моллюсков. Позади мантии видна кожа слизня, выделяющая слизь. Раковина сохраняется лишь в виде рудимента и расположена под мантией.

Размножаются слизни половым путем. В почву откладывается по 15—45 крупных прозрачных яиц. Если кладка происходит летом, то через 2—3 недели выходят молодые особи, которые вскоре становятся половозрелыми, осенью откладывают яйца и зимуют. Весной из яиц выходит новое поколение. Питаются слизни молодыми растениями: челюстями и теркой (радула) вьпрызают в центре листьев круглые отверстия.

Наиболее обычным представителем является слизень полевой— Agriolimax agrestis (рис. 142). Он наносит ощутимый вред полевым культурам. Всходы зерновых культур и клевер повреждает слизень крупный — Arion bourguignati. Слизень европейский большой— Umax maximus (рис. 143) питается сеянцами древесных пород.

В почвах лесов и иногда на сельскохозяйственных угодьях встречаются представители класса многоножек (Myriapoda). Эти беспозвоночные держатся большей частью в самом поверхностном слое почвы. При рыхлении почвы, при копании ям в лесу, парке, саду мы можем обнаружить костянку и кивсяка, описанных в главе об экскурсии в лес, а также геофилов, или землянок (подкласс Chilopoda). Эти беспозвоночные обладают длинным тонким телом соломен но-желтоватого пли ржаво-коричневого цвета. Маленькая голова имеет пару усиков, глаз нет. На туловище находится от 31 до 177 пар ног. Размножаются землянки половым путем. Самки через несколько дней после оплодотворения откладывают 15—30 яиц. Геофилы — хищники, но могут питаться и растительными остатками. Поедают в основном дождевых червей, эихитрепд и личинок насекомых.

Многочисленны в почве представители надкласса шестиногие (Hexapoda), относящиеся к различным отрядам. Один из наиболее тесно связанных с почвой представителей отряда прямокрылых (Orthoptera) — медведка обыкновенная — Gryllotalpa gryllotalpa (рис. 144). Она обитает в поймах рек, однако ее часто можно обнаружить в огородах и садах. Признаками присутствия этого беспозвоночного служат небольшие холмики земли.

Вся организация медведки приспособлена к подземному образу жизни. Тело ее цилиндрическое (до 50 мм), вытянутое, сверху темно-бурое, снизу буро-желтое. Голова несет 2 сложных глаза, простые глазки. Ротовые органы медведки грызущего типа с хороню выраженными верхними челюстями. Грудь покрыта хитиновым щитком. Надкрылья короткие кожистые, а задние крылья перепончатые, длинные, заходят за конец брюшка. Передние ноги — конательного типа.

Гнездо медведки представ.мгет собой камеру размером с куриное яйцо. Располагается оно в почве на глубине 5—10 см. Вокруг гнезда но направлению к поверхности земли насекомое прорывает спиральные ходы. В гнездо самка откладывает до 200—300 яиц, которые развиваются не более месяца. Личинки в течение года линяют 8—9 раз и превращаются во взрослых особей. Личинки младших возрастов питаются гумусом и корешками растений. Пшцей личинкам старших возрастов и имаго служат дождевые черви, личинки насекомых, обитающие в почве, подземные части растений.

Таким образом, медведка, с одной стороны, приносит вред, подрывая почву и подъедая корни растений, а с другой, является полезной, уничтожая вредных насекомых.

Отряд жесткокрылых, или жуков (Coleoptera)— большая и разнообразная группа почвенных насекомых. Жизненный цикл у некоторых частично, а у других по.шостью проходит в почве (представители семейств щелкунов, жужелиц, коротконадкры-лых, мертвоедов, пластинчатоусых).

Семейство щелкунов (Elateridae). Жуки небольших и средних размеров. Тело продолговато-плоское, на переднем и заднем конце сужено, переднегрудь подвижная, имеет снизу отросток, входящий в ямку на среднехруди. Усики пильчатые, у самцов иногда гребневидные, ноги короткие. Перевернутый на спину жук может высоко подпрыгивать и переворачиваться с характерным щелчком. Личинки щелкунов встречаются в почвах разных типов. Основными местами их обитания служат многолетние травы, пастбища, лесопитомники, леса, посевы карто-фе.я п злаков.

Самка откладывает в почву по 100—200 яиц на глубину 1—2 см. Через 2—4 недели выходят личинки (проволочники), которые имеют вытянутое тело с гладкими и очень плотными покровами. В поисках пищи личинки мигрируют в горизонтальном и вертикальном направлениях. Болы ни пеню личинок щелкунов питаются корнями и подземными частями растений, многие виды считаются опасными сельскохозяйственными и лесными вредителями. Взрослые жуки живут открыто на растениях. На экскурсиях можно обнаружить личинок щелкуна черного — Athous niger (рис. 145) и др.

Представители семейства жужелиц (Carabidae) населяют различные биотопы. Как имаго, так и личинки связаны с почвой: они двигаются но пей, нередко зарываются, прячутся иод комочки земли. Тело жужелиц удлиненное (от 2 до 4 см), покрыто прочным хитином. Окраска разнообразная, чаще с метаболическим отливом. Конечности бегательные, хорошо развитые, усики щетинко- пли нитевидные. По характеру развития различают 2 типа жужелиц. К первому относятся жужелицы, зимующие во взрослом состоянии, ко второму— жужелицы, зимующие в фазе личинки.

Самки откладывают оплодотворенные яйца в почву по одном}7 или группами. Личинки жужелиц тройные, с телом, суживающимся к заднему концу, на котором находятся 2 отростка. 11а голове расположены довольно длинные усики и щупальцеобразные верхние челюсти. Лапки с двумя коготками. Личинки могут обитать на поверхности почвы, в ее верхнем слое пли в толще. По характеру питания их можно разделить на несколько групп: хищники, сапрофаги, фитофаги и всеядные. К растительноядным относятся личинки из родов Ilarpalus, Zabrus и Amara. Ряд видов может питаться как растительной, так и животной нищей. Большинство личинок жужелиц поедает раненых пли недавно погибших животных. Жуки из родов Carabus, Pterostichus нападают на живых членистоногих, червей, улиток. Жужелица хлебная— Zabrus tenebrioides питается молочноспелым зерном.

Многочисленны представители жужелиц из рода Carabus. Это крупные черные, с металлическим блеском, иногда ярко окрашенные жуки. Почти повсюду на полях, в лиственных лесах встречаются в почве встречаются личинки жужелицы полевой— С. arvensis (рис. 146) и жужелицы зернистой— С. granulatus, в хвойных лесах — жужелицы лесной — С. nemoralis.

Очень похожи на личинок щелкунов личинки другого обитателя почв — чернотелок (семейство Tenebrionidae). Форма головы у чернотелок сверху выпуклая, верхняя губа сильно выдается вперед, а усики выдаются за передний край головы. 11ереднпе ноги намного длиннее и толще остальных. Чернотелки, как и проволочники, подъедают корни и корневую шейку стеблей растений.

Из семейства пластинчатоусых (Scarabaeidae) в почве можно обнаружить личинок хрущей (Melolontha F). Наиболее известными представпте.ями этой группы яв.яются два вида рода Melolontha: М. hippocastani F. — хрущ майский восточный (рис. 147) и М. melolontha F — хрущ майский западный (рис. 148). Они сходны по морфологии и биологии и различаются лишь формой пигидия. У первого он параллельно-сторонний, резко сужается к основанию и расширяется на конце. У второго пигидий плоский, широкий, к вершине сужается постепенно. Особенно многочисленны жуки в кронах берез, причем жук майский западный отдает предпочтение более открытым пространствам. Размножение половое, самка откладывает яйца в почву, и вышедшие личинки живут в ней 3, иногда 4 года. Вначале они питаются перегноем, затем корнями травянистых и древесных растений. Личинка последнего возраста крупная (45—50 мм) белого цвета, с коричневой головой, покрытой хитиновой капсулой. Брюшко прозрачное, его последний сегмент несет многочисленные шипики. Тело личинки имеет с-образную форму, облегчающую движение в почве. На 4-й год личинка окукливается, через месяц появляются жуки, которые зимуют в почве.

Имаго жуков майских объедают листья деревьев (березы, ивы, дуба и др.) и не приносят ощутимого вреда, личинки являются вредителями корневой системы некоторых древесных, плодовых и леса.

Отряд чешуекрылых (Fepidoptera). Огромное количество представителей этого отряда проводит стадию куколки в почве: все бражники (рис. 149), почти все совки (рис. 150), большинство

пядениц (рис. 151), огневки (рис. 152), листовертки (рис. 153) и т. д. Куколки находятся либо в коконах, сделанных из частичек земли, скрепленных паутиной, либо лежат прямо в земле. В редких случаях можно найти куколку определенного вида бабочки. Определить вид чешуекрылого по куколке очень трудно: все части будущей бабочки плотно прилегают друг к другу? и малозаметны.

Гусениц бабочек в земле можно обнаружить значительно реже, чем куколок. Чаще встречаются гусеницы совок. Это невзрачные, серые, зеленоватые, коричневые или бурые гусеницы с большой головой, отличающейся по цвету от остального тела. У них имеется 3 пары коротких грудных ножек гг 5 нар брюшных ног с венчиком крючьев. Гусеницы совок лежат в земле, свернувшись кольцом перед окукливанием.

Из представителей отряда двукрылых (Diptera) в почве живут личинки комаров-долгоножек (семейство Tipulidae), ктырей (семейство Asilidae) гг др. Личинки комаров-долгоножек толстые, сероватые, задний конец их тела окружен несколькими отростками. Питаются личинки корешками травянистых растений и кустарников, вредят в огородах, полях гг лесных питомниках. Значительный вред могут наносить личинки долгоножки болотной— Dipula paludosa (рис. 154) и долгоножки черно-желтой — Pachyrrhina crocata.

В почве встречаются личинки ггз семейства мух настоящих (Muscidae), которые питаются молодыми ростками растений, корнямгг или луковицами. Передний конец тела этих личинок сужен, задний — расширен и косо обрублен, несет маленькие выступы. На голове вггдны черные крючки.

Обычны личинки мухи капустной — Chortophila brassicae (рис. 155) на корнях крестоцветных гг мухи ростковой— Aylemyia frugilega (рис. 156) на ростках злаков, гороха, клевера гг др.

К группе двукрылых хищников, личинки которых обггтают в почве, относятся представители семейства ктырей (Asilidae). 11реимуществеино в сухой почве часто встречаются крупные белые личинки, членики их разделены поперечными складками примерно на 20 колец. Маленькая голова расположена на конце заостренного тела. Личинки ктырей питаются гусеницами, личинками хрущей и, безусловно, полезны.

Из отряда равнокрылых хоботных (Homoptera) обычны в почве личинки цикад (семейство Cicadidae) и тли (подотряд Aphidodea). Сетчатокрылые (Neuroptera) представлены в основном муравьиным львом— Myrmeleon formicarius из семейства Myrmeleontidae. Взрослое насекомое похоже на стрекозу, обитает среди листвы на невысоких кустарниках. Личинка прорывает в почве ямку и располагается в ее центре так, что на поверхности остаются видны лишь челюсти. Схватив добычу, личинка сначала убивает ее ядом, а затем выпускает в нее пищеварительный сок. Питается в основном муравьями, а иногда и более крупными насекомыми.

При проведении экскурсии по изучению почвенных обитателей, можно встретить также представителей класса паукообразных (Arachnida) — клещей, обитающих в верхних слоях почвы.

Нематода картофельная

Рис. 141. Нематода картофельная

Слизень европейский большой

Рис. 143. Слизень европейский большой

Слизень полевой

Рис. 142. Слизень полевой

Медведка обыкновенная

Рис. 144. Медведка обыкновенная

Щел/ун черный

Рис. 145. Щел/ун черный

Куколка бражника

Рис. 149. Куколка бражника

Личинки мужелицы полевой

Рис. 146. Личинки мужелицы полевой

Куколка совки

Рис. 150. Куколка совки

Личинка хруща майского

Рис. 147. Личинка хруща майского

Куколка пяденицы

Рис. 151. Куколка пяденицы

восточного

Личинка хруща майского западного

Рис. 148. Личинка хруща майского западного

Рис. 152. Куколка огневки

Куколка листовертки

Рис. 153. Куколка листовертки

Личинка мухи капустной

Рис. 155. Личинка мухи капустной

Личинка долгоножки болотной

Рис. 154. Личинка долгоножки болотной

Личинки мухи ростковой

Рис. 156. Личинки мухи ростковой

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >