Реферат: Развитие почвенной зоологии
Ученики и последователи Докучаева – П.А. Костычев (1886), в.И. Вернадский (1889), Г.Н. Высоцкий (1899), А.А. Силантьев (1894), Н.А. Димо (1905, 1916), М. Рузский (1905, 1907) и др., продолжая разрабатывать основы генетического почвоведения, связывали ее с зоологией в синтетическую отрасль знания.
Новый этап в развитии почвенно-зоологических знаний был подготовлен исследованиями Н.А. Димо (1916). До его работ среди почвоведов существовало мнение о том, что в аридных зонах деятельность почвенных животных из-за бедного видового состава не имеет существенного значения. Однако, специалисты не учитывали того, что в зонах с обедненным видовым составом почвенных животных весьма велика их численность.
Весьма перспективным для формирования основ будущей почвенной зоологии является вывод Димо о необходимости рассмотрения почвообитателей как особого экологического сообщества. Это положение развивалось, с одной стороны, под влиянием формировавшегося в те годы биоценологического направления, а с другой – в результате детальных наблюдений и общего количественного учета почвенных животных. Димо сосредотачивал свое внимание на трех моментах: на подробном изучении систематического положения объектов исследования, на рассмотрении их образа жизни и на глубоком и всестороннем анализе тех изменений почвы, которые возникали в результате жизнедеятельности организмов.
Н.А. Димо и Б.А. Келлер (1907) установили, что нарытые сусликами холмики занимают около 2% площади полупустынных степей Саратовской губернии. Благодаря чему в почвах сохраняется весенняя влага, они обогащаются карбонатами, сульфатами и другими легкорастворимыми солями. В результате активной деятельности сусликов образовывались гряды длинных, плоских «увалов», покрытых пышной растительностью. Исследования наглядно убеждали в том, что роющая и копающая деятельность животных может не только менять состав почвы, но и определять в какой-то степени общий ландшафт географических зон.
Эта сторона жизнедеятельности насекомых, оставалась почти не изученной. Исключение составляли лишь краткие «заметки» о почвообразовательной деятельности муравьев, опубликованные Х. Иерингом (1882), А. Годягиным (1892).
Используя метод сравнительно-полевых наблюдений, Н.А. Димо и Т.П. Гордеев, убедились в существовании определенной связи между «характером» почв и распространением в них определенных видов муравьев.
Почвенно-зоологическая направленность изучения муравьев была характерна в эти годы для работ некоторых энтомологов. Так, энтомолог В. Бальц (1915) одна из первых оценила муравьев как определенных почвенных индикаторов, присутствие которых указывало на понижение влажности почвы.
В.А. Димо постепенно все более утверждался во мнении о том, что для каждой почвенной зоны существуют доминирующие виды, наиболее эффективно влияющие на характер почвообразовательных процессов конкретного района.
Димо был одним из первых, обратившихся к изучению тех последствий, которые возникали в результате вредных антропогенных воздействий на почвенных обитателей. При изучении термитов, им было установлено, что термитники существенно меняют гидрологические условия весьма значительных территорий. При их разрушении происходило постоянное заболачивание почвы. Была установлена прямая связь между интенсивной обработкой и изменением режима влажности орошаемых земель полупустынь, с одной стороны. И нарушением образа жизни фауны этих почв – с другой. Уже в начале XIX столетия пытался привлечь внимание к проблеме нарушения естественного равновесия экосистем хозяйственной деятельностью человека.
2. Почвенно-зоологические исследования в Европе и США в 20-30- гг. ХХ столетия
С 20-х гг. ХХ в. накопление данных о почвенной фауне становилось все более интенсивным и принимало более разносторонний характер. В расширении этого процесса играл роль не только общий прогресс традиционных зоологических дисциплин и экологии, но также диктовался и запросами практической деятельности: задачами защиты сельскохозяйственных и лесных культур, повышения урожайности. Эти вопросы стали особо актуальными в европейских странах после первой мировой войны.
В конце 20-х годов Ротамстедская сельскохозяйственная станция в Англии представляла собой специализированный научно-исследовательский центр, влияющий на развитие и организацию агробиологических исследований во многих странах мира.
На основе координированной системы исследований, ставшей основным методическим и организационным принципом работы Ротамстедской станции, создавались реальные предпосылки для эффективного решения актуальных проблем почвоведения и агрономии.
Протозоологии Ротамстедской станции поставили перед собой задачу определить наиболее распространенный видовой состав почвенных простейших, провести их количественные учеты, изучить их активность их роль в жизни почвы. А.Е. Камерон (1917), Д.У. Катлер, Л.М. Крэмп и Х. Сэндон (1922) предложили ряд методик.
Первые экспериментальные работы Т. Гуди (1911) на инфузориях (Ciliata), показали, что эти простейшие встречаются в почве только в состоянии цист. Эксперименты Ц.Х. Мартина и К.Ф. Левина (1914), проведенные на амебах и жгутиконосцах, установили, что эти простейшие обитают в почве в активном состоянии.
Катлер, Мартин и Левин доказали, что существует центральная группа организмов, весьма константная по своему составу, встречающаяся почти во всех исследуемых почвах.
Д. Катлер и Л. Крэмп установили, что численность отдельных видов подвержена перманентным суточным колебаниям. Э.Расселом были определены некоторые условия, способствующие торможению и даже полной остановке этих колебаний: увеличение органических веществ и хорошая аэрация почв.
А.Е. Камерон и Х.М. Моррис (1922), используя метод постепенной промывки почв через серию сит с различным диаметром и частотой отверстий, произвели учет качественного иколичественного состава конкретных комплексов фауны и устанавили ее «экологическую структуру».
Вначале Р. Хеймонс, а затем Х.М. Моррис, Ц.Х. Борнебуш показали, что в процессах разложения наряду с червями учавствуют и другие почвенные обитатели. Рольже червей в разложении органических веществ почвы была явно преувеличена.
Весьма ограниченный, в основном регистрационно-описательный характер носили работы по почвенным нематодам, выполненные Х.Миколецким (1921), Х.Францем и М. Бейером (1942), соответственно на землях Западной Украины и Австрии. Было классифицировано около 200 видов этих червей и выявлена при этом группа видов, наиболее широко распространенных. Вне поля зрения исследователей остались такие важные вопросы как зависимость видового состава нематод от типа и свойств почв, аспекты жизнедеятельности, особенности питания, специфика и интенсивность их влияния на процесс разложения органического состава почв.
В.П. Тейлор (1935), сотрудник Бюро биологической службы Департамента сельского хозяйства США, рассмотрел основные формы влияния животных на почву, ориентируясь при этом на те воздействия, которые они оказывают на ее плодородие.
Основываясь на весьма значительном эмпирическом материале, накопленном к тому времени, Тейлором был сделан вывод, что больший эффект на изменение свойств и структуры почв оказывают не крупные, а мелкие, но весьма многочисленные формы. Среди последних наиболее ответственная роль отводилась простейшим и насекомым. Это положение подкреплялось данными американского зоолога Ю. Маколлоха (1926). Согласно приводимым ему фактам, около 95% всех насекомых развиваются в почве.
Тейлор, Е.В. Нельсон (1930) и Е.Н. Маннс (1929) затрагивали и негативное влияние животных на жизнь почвы. Жизнедеятельность копытных нарушает почвенную структуру, что приводит к эрозиям.
Результатом деятельности бобров является замедление течения рек, вызывающее постепенно заболачивание сравнительно больших территорий, и климаксы лесов. Все это приводит к фундаментальным изменениям не тлько почвы, но и фауны, флоры и к более крупным ландшафтным перестройкам.
Несмотря на такой широкий ахват материала, зарубежные авторы не смогли поднять ся до его определенного теоретического обобщения. Сильно контрастируют с рассмотренными выше работами и в методологическом аспекте и по самому характеру исследования материала, обобщающие статьи о роли почвенной фауны в генезисе почвы, опубликованные М.С. Гиляровым, признанным ныне основателем почвенной зоологии, всего лишь несколько лет спустя (1939). Эти издания по существу определили предмет почвенной зоологии, ее структуры, наметили теоретические и методологические основы будущих исследований.
Пути развития почвенной зоологии в СССР
После 1917 года, когда вопрос о повышении плодородия почв стал жизненно важным, исследования факторов, влияющих на решение этого вопроса, приобрели особое развитие.
Весьма широкие масштабы развития, получившие в Средней Азии. Структурные изменения поливных, пустынных и полупустынных почв этого региона мешали развитию сельского хозяйства. Димо, профессор Среднеазиатского государственного университета создал группу ученых различных специальностей: почвоведов, зоологов, агрофизиков и агрохимиков.
Горизонтальные и вертикальные почвенно-растительные зоны Средней Азии и Южного Казахстана были регионом резких контрастов, где можно наблюдать переход от пустынных земель к черноземам, альпийским лугам, тундрам и ледникам. Такое разнообразие дало возможность провести глубокие сравнения и сопоставления по распространению, экологии и характеру почвообразующей деятельности дождевых червей в зависимости от типов почв. Димо и его коллеги выявили особенности образа жизни этих животных в почвах определенного типа, провели сравнительный анализ некоторых специфических сторон их жизнедеятельности. Изучали эколого-физиологические аспекты, связанные с переходом дождевых червей из активного состояния в анабиоз. Они рассмотрели и оценили этот феномен с широких эволюционных позиций.