Действие абиотических, биотических факторов и сельскохозяйственных мероприятий на видовой состав и численность дождевых червей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Действие абиотических, биотических факторов и сельскохозяйственных мероприятий на видовой состав и численность дождевых червей

1. Влияние абиотических факторов

Особенно важным условием для жизни червей является достаточная влажность. Содержание воды в почве на долгое время остается ниже 30--35% по объему, то черви p. Allolobophora скручиваются, и общая численность дождевых червей снижается. Хотя черви могут без ущерба терять воду в пределах 50--60% от веса их тела, в Венгрии в одно лето, которое было необычно засушливым, погибло более половины популяции дождевых червей на постоянном сенокосе, на поле люцерны и на пашне. Остальные черви период с июля по октябрь провели в состоянии днапаузы, хотя еще в июне они были активны.

Наиболее чувствительными к иссушению субстрата оказались A. Chlorotica. При содержании в почве всего 22% воды погибает 83% популяции A. chlorotica, 75% A. antipae, 62% A. rosea и 36% A. caliginosa. Содержание воды в теле дождевых червей очень высоко; у L. terrestris оно составляет 84% от веса тела, у A. chlorotica -- 80%. Лишь после потери 60% веса тела черви обоих видов погибали. Черви переносят длительное затопление, если кислорода достаточно, A. chlorotica, A. longa, L. terrestris, L. nibellus и D. rubida могут выживать по 30--50 недель в почве, полностью затопленной водой (но при аэрации). В таких условиях даже без пищи они сохраняют жизнеспособность в течение 70--80 дней. A. chlorotica образует в затопляемых почвах U-образные ходы, которые не заполняются водой, и если оставить под водой отложенные ими коконы, то из них все же выходят молодые черви.

Как влияют морозы на дождевых червей? На полях без растительного покрова многие черви погибают при ранних осенних заморозках. В это время года даже близкие к нулю температуры оказываются летальными, тогда как зимой черви могут переносить без ущерба температуры на несколько градусов ниже нуля. Особенно губительной может оказаться засушливая весна после очень холодной зимы. От засухи и от холода черви спасаются, уходя в более глубокие слои почвы. Так же они избегают и высоких температур. При 23°С наблюдается уже стремление к более прохладным условиям, а при еще более высокой температуре черви быстро гибнут.

Исследованные виды дождевых червей -- L. terrestris и Е. foetida, хотя и не обладают такой выносливостью по отношению к СО2, как обитающие глубоко в почве личинки насекомых (хрущи, прополочники), однако они переносят более высокие концентрации СО2, чем энхитреиды или, тем более, наземные насекомые.

На видовой состав и численность дождевых червей влияет тип почвы. При сравнении различных пастбищ для крупного скота в Шотландии в суглинистых, легких суглинистых и супесчаных почвах численность червей была максимальной, в глинистых значительно меньшей и в кислых почвах наименьшей. Если у видов Lumbricus и Oclolasium не было установлено зависимости от рН почвы, то большинство видов Allolobophora более чувствительны к кислой реакции почвы, а виды Dendrobaena, наоборот, предпочитают кислые почвы или по меньшей мере хорошо переносят их.

Черви очень чувствительны к засолению воды. По этой причине они отсутствуют в отвоеванной у моря полосе перед дамбами, хотя сами дамбы, во всяком случае на побережье Северного моря в Шлезвиг-Гольштейне, заселены A. caliginosa, A. chlorotica, а также единичными особями L. rubellus. У основания дамб встречается еще Eisenlella tetraedra, которая иногда даже расселяется до засоленных лугов (Puccir.ellietum maritimae). При затоплении лугов во время бури дождевые черви выбираются на поверхность почвы, прежде чем их погубит соленая вода. В это время у приливной полосы в большом количестве собираются чайки, пожирающие дождевых червей. Поливая почву соленой водой, можно червей, так же как и при обработке химикалиями (марганцовистокислый калий, формалин), выгнать на поверхность, однако этим методом нельзя получить достоверных количественных данных о фактической плотности популяции червей.

2. Влияние биотических факторов

Дождевых червей уничтожают их многочисленные враги. Для некоторых птиц, таких, как чибисы (Vanellus), грачи (Corvus), скворцы (Sturnus), дрозды (Turdus), а также для жаб (Bufo), землероек (Soricidae) и кротов (Talpa) они служат пищей. Детальные исследования показали, что пища европейских кротов, как правило, складывается из дождевых червей и личинок насекомых в равной пропорции. Лишь на бедных маломощных почвах личинки насекомых составляют больше половины их рациона. Кроты питаются почти исключительно дождевыми червями в нейтральных перегнойных почвах, где доля других животных в их рационе значительно сокращается. На зимний период кроты даже создают себе запас из живых дождевых червей, у которых они отгрызают передние сегменты тела. Из членистоногих врагами молодых червей и мелких видов червей являются жужелицы, стафилиниды и многоножки.

Рис. 1. Копролит дождевого червя с только что отложенными яйцами и появившимися из них личинками Sarcophaga carnaria: О -- оболочки яиц; Л -- личинки

В организме червей обитают многие паразиты. Очень часто в них находят нематод, число видов которых только по исследованиям в Баварии достигало 14. Более 50% составляли Rhabditis pellio, 35%--R. таиpasi. Однако в этом случае дождевые черви служат лишь носителями, поскольку нематоды покидают червей еще при их жизни. Дело в том, что развитие Rhabditis проходит в разлагающихся органических материалах различного рода. Ткани дождевых червей эти нематоды могут потреблять лишь после их гибели. Среди простейших имеются некоторые эндопаразиты, обитающие в полостях тела, в половых органах и в кишечнике. Они относятся прежде всего к споровикам, из которых чаще всего встречаются грегарины из рода Monocystis.

Как отмечал уже Дарвин, на дождевых червях паразитируют личинки мясных мух. Сейчас уже известно, что здесь речь идет о Pollenia rudis, Onesia sepulchralis, еще чаще о Sarcophaga carnaria. Последний вид -- это даже облигатный паразит дождевых червей. Если самцы этих мух держатся на освещенных солнцем местах, то их самки разыскивают ходы дождевых червей. Они откладывают яйца в копролиты червей, и из них сразу же выходят личинки (рис. 1). Молодые личинки проникают в глубь ходов и находят живых червей, вероятно, благодаря обонянию. Если есть выбор, то они предпочитают червей с поясками. Личинки, вышедшие из яйца, могут голодать до 30 часов при 20° С. После первой линьки личинки уже неспособны внедряться в тело хозяина. От момента откладки яиц одним поколением мух до следующей откладки яиц проходит четыре недели. За лето появляется одно за другим 4--5 поколений мух. Из хищных личинок двукрылых, которые питаются кровью дождевых червей, установлены Rhagio scolopaceus и R. tringarius.

3. Влияние сельскохозяйственных мероприятий

Поскольку в климатических условиях среднеевропейской области обработку полей производят весной или осенью, в периоды обычно повышенной активности и размножения дождевых червей, то ее влияние не бывает длительным, даже если снижается плотность популяции червей. Значительно меньшая численность червей на полях по сравнению с лугами объясняется прежде всего меньшим количеством органических материалов на полях и, кроме того, тем, что между уборкой урожая и новым севом почва часто остается обнаженной, а следовательно, подвергается воздействию всех климатических факторов.

Рис. 2. Снижение численности дождевых червей от постоянных лугов и полевых меж и до пашни в Шлезвиг-Гольштейне

После распашки целины под плантации хлопчатника численность дождевых червей снижалась в первый год выращивания хлопчатника с 461 до 72 кг/га на 6-й год. Соответствующее сокращение численности происходит в Средней Европе (рис. 2). После распашки постоянного пастбища весной в Англии в первые 6 месяцев еще не происходило снижения численности дождевых червей, но позднее началось заметное снижение, причем разные виды переносили вспашку различно. После залужения численность червей восстанавливается лишь через 4--7 лет, но их видовой состав может быть иным. Исследования в Голландии показали, что численность червей в плодовых насаждениях с постоянным задернением в 10 раз выше, чем в насаждениях, где почву периодически рыхлят. Кроме времени года, когда производится обработка почвы, на плотность популяций дождевых червей может влиять также тип почвообрабатывающих орудий. При использовании ротационных машин, например почвофрез, погибает гораздо больше червей, чем при вспашке отвальным плугом. Правда, у червей с неповрежденным головным концом тела в некоторых случаях может регенерировать задний конец, однако способность к регенерации заднего конца тела довольно ограничена и обычно разрезанные черви гибнут. Утраченные сегменты с половыми органами вообще не могут восстанавливаться.

Рис. 3. Ослабление действия навоза на численность (белые столбики) и биомассу (заштрихованные столбики) дождевых червей с течением времени (6, 12 и 24 мес.) после внесения в почву: а -- навоз и оптимальные дозы NPK; б -- только навоз; в -- контроль (без удобрения)

червь сельскохозяйственный биомасса ядохимикат

Рис. 4. Средняя плотность популяции (белые столбики) и биомасса (заштрихованные столбики) дождевых червей на различно удобренных участках

Внесение навоза и минеральных удобрений увеличивает численность червей. Благоприятно действует, помимо органических удобрений, внесение достаточных доз фосфора и калия (рис. 3, 4). Оптимальным для червей было не наилучшее для культур сочетание удобрений: навоз 4-NPKCa, a навоз +PKCa. Исследования проводились близ Бонна на делянках длящегося более 50 лет опыта с удобрениями на средне плодородных карбонатных буроземах. Соответствующие данные получены также и для нематод, клещей, ногохвосток и двупарноногих.

В сероземах полупустынь Таджикистана встречается единственный вид дождевых червей -- Eophila asiatica. После распашки целинных земель и их орошения на созданных люцерновых полях происходит не только значительное увеличение численности этого вида, но часто появляются и другие виды, характерные для пойменных почв этой области. На новых, отвоеванных у моря польдерах в Голландии образование мягкого гумуса начинается только после интродукции дождевых червей. Если в злаковом травостое плодовых насаждений в результате интенсивного опрыскивания ядохимикатами почти полностью исчезают дождевые черви, вместо мулля образуется сырой гумус.

Литература

1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., "Колос", 1971.

2. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю. А. Захваткин -- Санкт-Петербург, Мир, 2003 г.- 360 с.

3. Лекции по экологии: О. В. Богданкевич -- Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.- 208 с.

4. Общая экология: М. В. Гальперин -- Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.

Размещено на Allbest.ru