3. 2 Живая часть почвы

Существует мнение, что основная масса живых организмов живёт на суше. Однако исследования показывают, что большая часть этих организмов обитает в почве. Растения и животные почвы являются особым компонентов, т.к. их роль оценивается не биомассой, а огромной геохимической работой.

Если учесть массу бесконечных поколений почвенных организмов, то их биомасса будет значительной. Например, масса корней в почвах степей составляет 1,5–1,7 ∙ 10^-3т/м³, минеральная часть в тоже время – 1,6–1,7 т/м³.

Ежегодно отмирает и вновь нарастает примерно одна треть корневой массы трав. За 1000 лет количество вновь нарастающей и вновь разложенной массы в 1м³составляет 500– 600 кг, а за 3000 лет масса корней, участвующих в почвообразовании, будет равна минеральной массе.

Почвенные биологические процессы можно разделить на три группы: 1) деятельность микроорганизмов(преобразование органического и частично минерального вещества), 2) высшие растения(круговорот химических элементов) 3)почвенные животные(влияние на физические и химические свойства).

Микроорганизмы почвы очень разнообразны по составу и почвенной деятельности. Здесь встречаются бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие. Суммарная масса микроорганизмов только в поверхностном слое составляет несколько тонн на гектар. Численность измеряется миллиардами в 1 г почвы. Микроорганизмы отличает огромная скорость размножения, их биомасса составляет в целом 0,01–0,1 % биомассы суши.

Количество микроорганизмов в почвах России

Почвы	Общее количество микроорганизмов
	В тыс. экземплярах на 1 г почвы	В тоннах на 1 га верхнего горизонта
Подзолы	800–600	~ 2
Дерново-подзолистые	600–1000	~ 3
Черноземы	2000–2500	~6

Бактерии

По характеру поглощения углерода различают автотрофные, извлекающие его из углекислого газа, и гетеротрофные, получающие углерод из готовых органических соединений. По отношению к азоту лишь небольшая часть бактерий автотрофна, извлекают его из воздуха.

Автотрофные бактерии поглощают углерод из углекислоты. Этот процесс эндотермический, требует затрат дополнительной внешней энергии. Источником энергии для таких бактерий служит процесс окисления некоторых минеральных веществ. Процесс назвали хемосинтезом, а осуществляющие процесс организмы –хемоавтотрофами. Некоторые бактерии, имеющие в своем составе вещество типа хлорофилла, использующие энергию солнца, как зеленые растения, называют к корням высших растений. Эти своеобразные чехлы вокруг корней растений называютризосферой. Она играет важную роль в питании растений.

Актиномицеты– одноклеточные организмы, палочковидные клетки которых способны ветвиться. Их содержание велико – миллиарды экземпляров в одном грамме почвы. Деятельность актиномицетов направлена на разложение органических веществ, стойких к окислению, например, целлюлозы, лигнина. Нескорые из них способны выделять антибиотики, подавляющие деятельность бактерий. Актиномицеты в основном аэробы, поэтому их содержание во влажной почве снижено.

Грибыразлагают клетчатку и лигнин, участвуют в разложении белков. При этом выделяются органические кислоты, увеличивающие кислотность почвы и разрушающие минералы. Многие грибы состоят из ветвящихся нитей (гиф), составляющих тело гриба (мицелий). Их численность определяется десятками тысяч экземпляров в одном грамме почвы. Наиболее распространены плесневые грибы, а в лесных почвах – гриб мукор.

Мицелий грибов часто развивается на корнях и даже в клетках высших зеленых растений. Такой симбиоз называют микоризой. В этом симбиозе микориза всасывает пищу и воду для растений. Питательные вещества при этом усваиваются их органических остатков. Из растений грибы получают углеводы, поступающие в корни.

Водорослиявляются существенным биологическим компонентом почвы. Их количество достигает многих тысяч экземпляров в 1 г почвы. В почве присутствуют сине-зелёные, зеленые, диатомовые водоросли. Водоросли развиваются на поверхности почвы, причем больше во влажные сезоны.

Содержание массы водорослей в различных типах почв (кг/га):

Подзолистые 7–20

Торфяно-болотные 20–80

Дерново-подзолистые 40–300

Каштановые 180–500

Такыры 500–600

В лесных почвах преобладают зеленые водоросли. В степных почвах резко увеличено содержание сине-зеленых; диатомовые водоросли чаще встречаются в дерново- подзолистых.

Простейшиеодноклеточные животные типичны для почвы. Это преимущественно корненожки, жгутиковые и реснитчатые инфузории.

Их содержание непостоянно, численность может достигать 1,5 млн экземпляров в одном грамме почвы. Подавляющая часть простейших является аэробами. Они зависимы от температурного режима, от 0⁰ и выше 50⁰, при недостатке влаги многие переходят в стадию цисты и теряют активность. Их роль в почве недостаточно выяснена, питаются простейшие водорослями и бактериями.

Вся деятельность микроорганизмов связана с органическим веществом почвы. Содержание микроорганизмов возрастает с севера на юг.

Наиболее важной стороной деятельности микроорганизмов является перераспределение газов. Основная масса СО₂ на суше образуется в почве. Гетеротрофные организмы окисляют органические остатки и выделяют углекислый газ. Наибольшее количество СО₂выделяется почвами степных зон. В пересчете на живую массу бактерии выделяют СО₂ в 200 раз интенсивнее человека. Интенсивность дыхания почвы уменьшается к югу (недостаток влаги), и к северу (недостаток тепла и избыток влаги).