Природничі науки. 2 частина. 11 клас. Гільберг

А хто у ґрунті живе?

Ґрунт є складною системою органічних і неорганічних речовин, а його органічна частина представлена всіма царствами живої природи (прокаріотами, грибами, рослинами, тваринами), де кожний з представників виконує певні функції.

Біолог Юджин Одум (1913-2002) у 1975 році виокремив групи організмів, що населяють ґрунт, залежно від їхніх розмірів (табл. 10.1).

Таблиця 10.1. Групи організмів, що населяють ґрунт

Мікробіота

Мезобіота

Макробіота

Бактерії, гриби, ґрунтові водорості, найпростіші

Нематоди, дрібні личинки комах, кліщі тощо

Корені рослин, великі комахи, дощові черви

Важливе значення мають безхлорофільні мікроорганізми — це бактерії, гриби, актиноміцети, найпростіші. Їхньою основною функцією є розкладання органічних і мінеральних сполук ґрунту, до того ж відбувається забезпечення доступу поживних речовин для зелених рослин. Також мікроорганізми можуть підвищувати родючість ґрунту завдяки власним продуктам метаболізму. Абіотичні речовини, які входять до складу метаболітів (ферменти, вітаміни, деякі амінокислоти тощо) виконують роль каталізаторів, активізуючи ріст рослин та збільшуючи врожайність.

Позитивна роль мікроскопічних ґрунтових водоростей — синьо-зелених, діатомових та інших — полягає у фіксації вільного азоту з повітря, і, як наслідок, забезпечення життєдіяльності азотофіксувальних бактерій і накопичення азоту в ґрунті.

Лишайники відіграють важливу роль у рекультивації земель. Вони оселяються на оголених субстратах і перетворюють їх на пухку масу, сприятливу для оселення інших видів.

Функції зелених рослин як продуцентів органічної речовини такі:

  • є основним джерелом органічних речовин в ґрунтоутворювальному процесі;
  • беруть участь в біологічному колообігу речовин;
  • є концентраторами хімічних елементів.

Завдяки макроорганізмам відбувається пришвидшення біологічного колообігу речовин: руйнування органічних речовин, перерозподіл запасів енергії та перетворення її на інші види енергії.

Земляні черви забезпечують аерацію, пористість, вологоємкість ґрунту. Унаслідок пропускання ґрунту через травний канал земляних червів він збагачується ферментами й солями, корисними для рослин. Хребетні тварини (полівки, ховрахи, кроти та інші) змінюють хімічний склад верхніх горизонтів ґрунту (мал. 10.2).

Окрім організмів, у ґрунті містяться корені рослин і рештки організмів. Є ґрунти, де основну частину (80-90 % умісту) може становити гумус1, що забезпечує процес перетворення органічних решток у ґрунті на специфічні гумінові речовини — гумінові кислоти, фульвокислоти, гумін, ульмін. Основна функція гумусу — здатність утримувати воду та біогенні елементи.

1 Гумус, перегній (лат. humus — «земля», «ґрунт») — органічна частина ґрунту, яка утворюється в результаті розкладу рослинних і тваринних решток і продуктів життєдіяльності організмів — гуміфікації.

Мал. 10.2. Мешканці ґрунтів представлені досить різноманітно

Родючий шар ґрунту є багатокомпонентною системою, де її частини — мінеральні частинки, мертва органічна речовина й організми — разом складають певну екосистему.

Основну біомасу на земній кулі створює вища рослинність, тому вона відіграє найважливішу біологічну роль у ґрунтоутворенні. Зелені рослини — єдине першоджерело органічної речовини в ґрунті. Головна їх функція — забезпечення біологічного колообігу речовин, тобто поглинання з ґрунту елементів живлення й води, синтез органічної маси, повернення її в ґрунт після закінчення життєвого циклу.

Швидкість нагромадження органічної речовини та розкладання її в ґрунті залежить від рослинної формації, яка бере участь у процесах ґрунтоутворення, й умов розкладання. Наприклад, в анаеробних умовах рослинні рештки розкладаються повільніше, що створює сприятливіші умови для утворення гумусу, ніж в аеробних умовах, де процеси мінералізації відбуваються енергійніше. Рослинні формації в природі змінюють одна одну, що зумовлює зміну напрямку ґрунтоутворювального процесу, а звідси і типу ґрунту.

Залежно від зональних умов ґрунтоутворювальної породи й напрямку процесів ґрунтоутворення в кожному ґрунті переважають певні групи тваринних організмів. Ґрунтова фауна по-різному впливає на мінеральну й органічну частини ґрунту. Так, деякі тварини розпушують ґрунт і ґрунтоутворювальну породу, часто на глибину 1-2 м й глибше, переносять ґрунт з верхніх горизонтів у нижні, перемішують його з породою тощо.

Тварини перетравлюють у своїх шлунках рослинні рештки, виділяють потім їх з організму й збагачують ґрунт органічною масою. Часто нижні перехідні горизонти ґрунтів бувають настільки перериті й перемішані дощовими червами та хребетними, що навіть важко знайти місце з незрушеним ґрунтом або породою. Це особливо характерно для чорноземів. Таке розпушування порід і ґрунту та перемішування їх сприяє хімічному й біологічному вивітрюванню мінералів, поліпшенню аерації, вологоємкості, збільшенню пористості ґрунту тощо.