2) эндогейные – живут в верхних слоях почвы и также питаются в почве в основном геофитами;
3) анейные – проводят большую часть своего времени в почве, в глубоких ходах, которые они проделывают, причем питаются подстилкой, перемешанной с почвой.
Эпигейные формы мало влияют на структуру почвы, в то время как анейные и эндогейные группы выполняют основные инженерные работы путем прокладывания ходов и перемешивания почвы.
Более того, в кишечнике червей живут многие активные почвенные микроорганизмы.
В результате микробиальной активности выделения червей содержат высокие концентрации таких питательных веществ, как NH4+ и P.
Корни растений
Корни – один из основных инженеров экосистем. Количество корней в почве может быть таким же или даже превышать количество наземных частей растений. На поле, занятом под усредненную злаковую культуру, после сбора урожая в почве остается 2500–4500 кг корней/га.
Корни выполняют две основные функции: поглощение воды и неорганических питательных веществ и удержание растений в земле. Корни разрыхляют почву, приводят к образованию почвенных комков и способствуют круговороту органических веществ.
Продолжительность жизни корней различна, корневые волоски живут 1–2 дня, другие части корня могут жить несколько дней или недель.
Итак, подытожим, что делают в европейских почвах экосистемные инженеры.
1) Копролиты дождевых червей.
Черви поглощают почву и ткани листьев, чтобы экстрагировать питательные вещества, и затем выделяют экскременты (копролиты) в виде гранул. Обычно эти гранулы очень малы и формируются эпигейными червями, в то время как глобулярные гранулы крупные и формируются эндогейными червями.
2) Ходы, прокладываемые дождевыми червями.
Черви проделывают в почве галереи или ходы, причем при движении они покрывают стенки ходов мучнистыми выделениями (мукусом). Ходы могут быть полностью или частично заполнены копролитами.
3) Гнезда муравьев.
Муравьи могут вносить большое количество органического вещества и питательных веществ в почву.
Экосистемные инженеры в основном изменяют физические свойства почвы, поскольку они создают устойчивые почвенные структуры и ходы, которые могут служить местообитанием для почвенных организмов меньшего размера. Инженеры поддерживают высокий уровень аэрации и пористости почвы, увеличивая долю стабильных агрегаций в почве.
Преобразователи подстилки, такие как изоподы или многоножки, поедают мертвые растения и выделяют органические гранулы размером 0,1 мм. Эти гранулы являются более влажными и более богатыми питательными веществами, чем окружающая почва, что способствует их колонизации микробиальными сапрофагами.
На поверхности этих галерей находится 3–25 % всей почвенной микрофлоры, причем галереи по объему составляют только 3 %. Естественно, корни любят располагаться в таких микрогалереях.
Садовод должен знать, что изоподы и многоножки влияют на рост урожая достаточно сильно, в дополнение к дождевым червям. Их микрогалереи являются инкубаторами микробиального пищеварения и существуют сравнительно короткое время.
Активность экосистемных инженеров в целом повышает плодородие почвы и продуктивность растений, косвенно воздействуя на активность сапрофагов и циклы питательных веществ, а также непосредственно влияя на физиологию растений.
Инженеры экосистем создают структуры, которые могут существовать намного дольше, чем сами организмы, которые их образовали, что означает, что данная функциональная группа влияет на почвенные процессы в длительном временном диапазоне. Я 10 лет назад впервые наблюдал этот процесс у себя в саду и описал его как феномен старой мусорной кучи.
Многие годы соседи выбрасывали картофельную ботву за забором моего сада. Когда я разработал этот участок, я удивился качеству и плодородию почвы на этой свалке. Вот уже 10 лет на этом участке я чередую посадки лука с сеянцами яблонь. И лук всегда гигантский, и яблони из семени вырастают более метра.
Ключевые факторы феномена: сухая углеродистая ботва, регулярно много лет одинаково кормящая биоту; куча заросла гигантскими сорными травами и не перекапывалась; сформированное биоразнообразие определяет плодородие и стабильность системы.
Опишу еще одно наблюдение. Прошедшим летом мы всей семьей приехали в поле, а оно все перерыто кротами, такого обилия этих животных не было в прежние годы. Стали подкапывать раннюю картошку, а дождевых червей и нет, всех кроты съели. Хотя в прошлые два года в любом месте копнешь – десяток жирных червей найдешь.
Ведь по 200–300 мешков с перепревшим навозом с множеством червей мы ежегодно вывозим на свое поле. Ну, думаю, урожай плохой будет. Внук-десятиклассник меня утешает:
– Посмотрим осенью. Много кротов – много нор и воздуха для корней.
Съедая червяков, крот свои экскременты оставляет в почве, а ползет он всегда вдоль грядки, где много навоза и червей. Точно к корешкам свои богатые питанием выделения подносит.
Так и оказалось. Урожай этого года был рекордным. Осенью мы с внуками убирали урожай свеклы и моркови. Много погрызов от мышей. Мне жалко. Говорю: надо было потравить мышек. А внук мне подсказывает:
– Посмотри на кормовую свеклу, одна к одной, более двух кило попадаются. Зачем жалеть, что есть единичные погрызы.
Отобрали мы свеклу с погрызами в отдельные мешки, чтобы скормить ее с осени, а хорошую в подвал, и все равно ее оказалось больше, чем всегда.
А мышек пусть хищные птицы ловят и нам приветственно крылышками машут и журавли, улетая, благодарственно курлычут за создание нашей Живой Земли.
Коллемболы
Чтобы вы поняли, насколько мир хищников почвы интересен, подробнее расскажу о коллемболах. Их больше 10 000 видов, но мало кто из садоводов рассматривал хоть один из них.
Раньше их считали примитивными насекомыми, потом было установлено, что это самостоятельный класс. Размер – от одной десятой миллиметра до чудовищных гигантов в 17 мм длиной.
Возникли в девоне, более 400 млн лет назад. Живут на почве и питаются детритом. Они есть всегда в глубине лиственного опада.
Их кушают все – от птиц до муравьев и мух, множество жуков только ими и питаются. У жужелиц есть особая борода из ресничек на подбородке^ жужелица бежит над субстратом и, как снизу, за бороду зацепит коллемболу – хватает челюстями и в рот.
Кто-то охотится на коллембол, догоняя их, кто-то подстерегает в засаде. Снизу под брюшком у многих ногохвосток прикреплена вилка – орган для прыжков. Если появляется опасность, вилка высвобождается из зажима на брюшке и распрямляется, коллемболу бросает в воздух на невозможную высоту. Этакие десантники.
