ГЛАВА XVII. Деятельность животных и растений в почве.

Между растительной и животной жизнью известнаго местонахождения существуют тесныя и сложныя взаимныя отношения, обещающия дать будущим изследованиям весьма много интереснаго с биологической точки зрения материала. Здесь мы обратим внимание только на две стороны этого вопроса.

Почва кишит многочисленными животными организмами. В сухопутных почвах преобладают дождевые черви, насекомыя и личинки насекомых, многоножки, мокрицы, муравьи и пр., а также животныя, их преследующия, например, кроты; в почвах морских господствуют мелкия ракообразныя, трубчатые черви (Sedentaria или Tubicolae) и пр.

Верхние слои лесных и пахотных почв состоят обыкновенно из тесной смеси минеральных частиц, животных остатков и остатков прошлых растительных поколений, как-то листьев, кусков веток, семян, остатков плодов и пр., находящихся на разной степени разложения и измененных деятельностью животных организмов.

Сухопутная почва, богатая животными организмами, благоприятна для растений, благодаря большому содержанию гумусовых веществ (ср. стр. 83). В случае же отсутствия в почве животных организмов, растительность бывает скудной. Влияние животных на почву и растительность весьма разнообразно: 1) они измельчают растительные остатки своими ротовыми частями или, как дождевые черви, своим желудком при содействии проглоченных камешков и песчинок; 2) в своем кишечнике они перемешивають пищу с минеральными частицами почвы, содействуя, таким образом, образованию гумуса и производя мелко измельченную почву; 3) закапывают растительные отстатки; 4) делают почву более пористой и лучше проветриваемой, пронизывая ее своими ходами и трубками (почва делается рыхлой); выделения этих животных делают почву комковатой и пористой; следовательно, животныя содействуют дренажу почвы.

В сухопутных почвах главную роль играют дождевые черви. В Дании наибольшее значение имеют два больших вида Lumbricus, terrester и rubellus, a также L. purpu-reus, Allolobophora turgida и виды Euchytreus. Они образуют ходы, проникающие в почву по вертикальному направлению до глубины 2 м. и больше, через которые корни растений могут проникать глубоко в землю. Ходы эти выполняются растительными питательными веществами (остатками листьев и выделениями). Пять других видов живет в верхних слоях пахотной почвы. Иногда они попадаются в столь значительном количестве, что на одну тонду (0,55 гектаров) насчитывают до 200000 неделимых.

Ночью и во влажные, пасмурные дни они выходят из своих жилищ и отлагают свои выделения на поверхности почвы в виде комковатых скоплений. Они измельчают растительные остатки, обрабатывают их механически, проглатывают и тесно перемешивают с минеральными частицами почвы, также поглощаемыми ими.

Кроме того, щелочные пищеварительные соки их нейтрализуют гумусовыя кислоты почвы. Животной жизни в почве благоприятствуют: затенение, защита от ветров и влажный воздух; поэтому-то затенение и защита от ветров оказывают косвенно влияние на жизнь растений. Если лесная почва подвергается действию солнечных лучей и ветер уносит упавшие листья, тогда дождевые черви исчезают, почва делается твердой и сухой и растительность ослабляется. Wollny путем опытов нашел, что на почве, содержащей червей, рост растений более роскошный и урожай более богатый, чем на почве, лишенной червей.

В кислой почве, в болотах, в пустошах, и в дюнах дождевые черви отсутствуют. От присутствия или отсутствия их зависит образование гумуса или кислаго перегноя в наших лесах и пустошах, как это доказал P. E. Muller. Дождевые черви оказывают известное влияние даже на рост растений, обладающих корневищами. Присутствие или отсутствие их вызывает в почве целый ряд видоизменений, которым соответствуют изменения в растительном покрове (P. E. Muller, IV).

Естественная история дождевых червей была изучена особенно подробно Дарвином, V. Hensen, P. E. Muller, Wollny; в тропических странах ее изучал С. Keller.

В подводных зарослях морских побережий, состоящих из видов Zostera, виды Arenicola играют роль, подобную роли червей в жизни растений наших сухопутных почв, хотя и не столь значительную (Rosenvinge).

Как другой пример влияния животных на растительность, упомянем еще, что очень часто кротовины и муравейники бывают покрыты иной растительностью, чем окружающая почва (Buchenau в Landwirtsch. Versuchsst. 19 Bd.. стр. 170; Warming, XII; P. E. Muller, IV; ср. также стр. 89).

Однако, несомненно гораздо более выдающуюся роль, чем животныя, играют сапрофитныя растения почвы, в особенности грибы и бактерии.

Грибы в почве. Без сомнения, во всякой богатой гумусом почве живут мицелии грибов; доказательством тому, насколько лесной перегной пронизан гифами грибов, служат многочисленные базидиальные грибы, появляющиеся на нем осенью. Даже в случае, когда грибы мало или совсем не развиваются на поверхности почвы, микроскопическое изследование открывает их присутствие во всякой богатой гумусом почве, даже в кислом торфе. Тут попадаются нити Cladosporium humifaciens и пр.; точно также корни Calluna, как и большинства лесных деревьев и некоторых многолетних растений, произрастающих на гумусовой почве, содержать микорицы (Mykorrhiza).

Еще большее значение имеют бактерии. Оне встречаются во всякой почве и во всякой воде; например, в сухопутной и в разнообразнейших илистых почвах, в соленой и пресной воде. В поверхностных частях почвы, в особенности вблизи жилых мест, бактерии попадаются в безчисленном количестве; количество их увеличивается до глубины 1/2-3/4 м. после чего оно быстро уменьшается и, начиная с 2 м. глубины, бактерии исчезают вполне; почва отфильтровала их из просачивающейся воды. Опыты Adametz'a дали следующия числа (по Sachsse): на 1 gr. песчанистой почвы из поверхностнаго слоя приходится 380000 неделимых.

на глубине 20-25 ст. - 460000
глинистой почвы из поверхностнаго слоя - 500000
на глубине 20-25 ст. - 4645000

Другие изследователи находили в 1 gr. почвы до миллиона бактерий. Количество это находится, конечно, в зависимости от разных условий.

Число видов, по всей вероятности, чрезвычайно велико, причем некоторые виды бактерий играют в естественной истории почвы выдающуюся роль. Некоторые виды принадлежат к аэробам, другие - к анаэробам. В почве встречаются не только обыкновенный гнилостныя бактерии, из которых многия оказывают влияние на состав почвеннаго воздуха, но также патогенныя бактерии (например Bacillus tetani, вызывающи столбняк) и виды бактерий, оказывающие влияние на образование в почве разных химических соединений, например, нитрифицирующия бактерии. Schlosing и Miintz первые доказали участие микроорганизмов в деле образования селитры, подвергая почву нагреванию до 110 град. или действию хлороформа, что вызывало прекращение процесса, который начинался опять после прибавления не стерилизованной почвы. Виноградский, первый выделивший эти бактерии, отличает две группы нитрофицирующих бактерий: такия, которыя окисляют аммиак в азотистую кислоту (нитритобактерии), и такия, которыя окисляют азотистую в азотную (нитробактерии). Оне любят хорошо проветриваемую, умеренно-влажную, богатую азотом щелочную почву при температуре в 10-45 град. По Muntz'y, нитрифицирующия бактерии играют важную роль в выветривании горных пород, т. к. оне проникают в мельчайшия поры их, где и развивают свою химическую деятельность. Кроме того, есть еще денитрифицирующия бактерии.

Бактерии не любят почвы, содержащей свободныя кислоты (гумусовый кислоты); поэтому-то оне встречаются в торфе и тому подобных почвах лишь в незначительном количестве.