§ 12. Глебавае асяроддзе жыцця. Адаптацыі арганізмаў да жыцця ў глебе

Агульная характарыстыка глебы як асяроддзя жыцця

Глеба — верхні пласт зямной кары, які валодае ўрадлівасцю. Яна ўтварылася ў выніку ўзаемадзеяння кліматычных і біялагічных фактараў з падсцілаючай пародай (пясок, гліна). Глеба таксама з’яўляецца крыніцай мінеральнага жыўлення для раслін. У той жа час глеба — гэта асяроддзе жыцця шмат для якіх арганізмаў. Гэта самае маладое асяроддзе жыцця на Зямлі. З моманту ўзнікнення яна адыгрывае важную ролю ў эвалюцыі арганічнага свету. Для яе характэрны наступныя ўласцівасці: высокая шчыльнасць, водны і тэмпературны рэжымы, аэрацыя (забеспячэнне паветрам), кіслотнасць (рН), засоленасць.

Шчыльнасць глебы павялічваецца з глыбінёй і залежыць ад яе структуры, якая вызначаецца адносным утрыманнем у ёй пяску і гліны. Найбольш спрыяльная для росту раслін глеба, якая змяшчае пясок і гліну прыкладна ў роўных колькасцях. Паводле механічнага саставу больш распаўсюджанымі з’яўляюцца гліністыя (цяжкія), сугліністыя і пясчаныя (лёгкія) глебы, якія істотна адрозніваюцца па водным і тэмпературным рэжымах.

Водны і тэмпературны рэжымы глебы цесна ўзаемазвязаныя і ўзаемазалежныя. Глебавую вільгаць паводле ступені даступнасці падзяляюць на тры віды: свабодную (гравітацыйную), капілярную і плевачную (гіграскапічную).

Тэмпературныя ваганні ў глебе згладжаны ў параўнанні з прыземным паветрам і на глыбіні 1—1,5 м ужо не прасочваюцца. Добра ўвільготненыя глебы павольна праграваюцца і павольна астываюць і наадварот. Гэта абумоўлена высокай цеплаёмістасцю вады. Гідратэрмічны рэжым глебы залежыць ад структуры глебы і ўтрымання гумусу (арганічнага рэчыва). Гліністыя глебы добра ўтрымліваюць вільгаць, таму горш праграваюцца, але даўжэй захоўваюць цяпло, чым пясчаныя. Цёмны колер гумусу спрыяе лепшаму праграванню глебы, а яго высокая вільгацяёмістасць — утрыманню вады глебай.

Глебавае паветра, таксама як і глебавая вільгаць, знаходзіцца ў порах паміж часцінкамі глебы. Усе поры, свабодныя ад вады, запоўнены паветрам. Так адбываецца аэрацыя (забеспячэнне паветрам) глебы. Порыстасць глебы ўзрастае ад глін да суглінкаў і пяскоў. На лёгкіх (пясчаных) глебах аэрацыя лепшая, чым на цяжкіх (гліністых). Паміж глебай і атмасферай адбываецца свабодны газаабмен, у выніку чаго газавы састаў абодвух асяроддзяў мае падобныя параметры. Аднак у паветры глебы з прычыны дыхання арганізмаў, якія жывуць у ёй, змяшчаецца менш кіслароду і больш вуглякіслага газу, чым у атмасферным паветры. Аэрацыя глебы залежыць ад яе вільготнасці і тэмпературы. Павышэнне вільготнасці і тэмпературы глебы пагаршае яе аэрацыю і наадварот. З глыбінёй у глебе павялічваецца ўтрыманне вуглякіслага газу. Названыя фактары з’яўляюцца аднымі з прычын вертыкальнай міграцыі арганізмаў у глебе.

Кіслотнасць глебы (рН) выражаецца праз рН глебавага раствору (вадкай фазы глебы) — адмоўны лагарыфм канцэнтрацыі вадародных іонаў.

Расліны больш адчувальныя да рН глебы, чым жывёлы. Для кожнага віду раслін існуе аптымальнае значэнне кіслотнасці глебы, пры якім яны развіваюцца найлепшым чынам, таму pH з’яўляецца адным з найбольш важных паказчыкаў якасці ўрадлівасці. Пры неадпаведнасці кіслотнасці глебы патрэбнасцям раслін у іх парушаецца звычайны працэс жыўлення і некаторыя карысныя рэчывы і злучэнні не засвойваюцца ці засвойваюцца вельмі дрэнна, у выніку чаго запавольваецца рост раслін.

*Засоленасць глебы характарызуецца ўтрыманнем у яе профілі лёгкарастваральных солей у таксічных для раслін колькасцях (> 0,25 %). Прыкладна чацвёртая частка паверхні сушы мае засоленыя глебы. Шмат засоленых зямель у пустынях, паўпустынях, у стэпах, а таксама на марскіх і акіянічных узбярэжжах.

Прычыны засалення розныя. У засушлівых месцах, дзе выпадае мала ападкаў, солі застаюцца ў верхніх пластах глебы, бо слаба вымываюцца дажджавой вадой. Глебы марскіх узбярэжжаў у час прыліву насычае салёная марская вада. Салёныя пырскі прыбою, увесь час асядаючы на прыбярэжнай паласе, таксама засаляюць глебу. Прычынай засалення можа быць і няправільны рэжым арашэння ворных зямель у зоне засушлівага клімату.

*Адаптацыі арганізмаў да жыцця ў глебавым асяроддзі

У глебе жыве мноства відаў мікраарганізмаў, раслінных і жывёльных арганізмаў. Глебавыя мікраарганізмы (бактэрыі, грыбы, пратысты) удзельнічаюць у глебаўтварэнні, раскладаючы раслінныя і жывёльныя рэшткі. У жыцці раслін глеба выконвае функцыі замацавання, водазабеспячэння, крыніцы мінеральнага жыўлення. Канцэнтраванне мінеральных рэчываў у глебе прывяло да развіцця ў раслін каранёвай сістэмы і праводзячых тканак. Недахоп вады прыгнятае рост раслін. Прычынай недахопу вады можа быць недастатковая колькасць ападкаў (фізічная сухасць, адаптацыі апісаны ў § 7) ці недаступнасць наяўнай вады (фізіялагічная сухасць). Фізіялагічна сухімі з’яўляюцца моцназасоленыя глебы. Лішак солей у глебе шкодны для раслін. Па-першае, з засоленай глебы раслінам цяжэй усмоктваць ваду. Па-другое, паглынаючы з глебы шмат солей, расліны могуць атруціцца і загінуць. Асабліва шкодныя для раслін павараная соль і сода.

Расліны, якія растуць на такіх глебах, падзяляюць на дзве групы: расліны-соленакапляльнікі і солевыводзячыя расліны.

Расліны-соленакапляльнікі могуць усмоктваць ваду з засоленай глебы. Паглынаючы і назапашваючы пры гэтым солі ў вялікай колькасці, гэтыя расліны не атручваюцца. Вада дастаецца ім з вялікай цяжкасцю, таму вельмі эканомна расходуецца. Так, шмат у якіх відаў салянак лісты дробныя, а ў саляроса ператварыліся ў маленькія лускавінкі, якія шчыльна прылягаюць да сцябла. Фотасінтэз адбываецца ў асноўным у сцябле. Зялёныя сцёблы маюць водазапасальную тканку, як у пустынных сукулентаў, але не такія тоўстыя.

Солевыводзячыя расліны не назапашваюць шмат солей, хоць і паглынаюць іх даволі шмат. Кропелькі саляных раствораў выходзяць праз асаблівыя залозкі на лістах. Вада высыхае, а на лістах застаецца налёт солей. Яны абсыпаюцца, іх здзімае вецер ці змывае дождж. Так расліна вызваляецца ад лішніх солей. Да солевыводзячых раслін належыць трава франкенія, кермек і хмызнякі — тамарыкс і лох. Солевынослівыя расліны лепш растуць на глебах, хоць бы крыху засоленых, чым на незасоленых.

Жывёлы, якія жывуць у глебе, маюць адносна невялікія памеры цела (лічынкі насякомых, мнаганожкі, дажджавыя чэрві, кляшчы, мядзведкі, нематоды, краты, землярыйкі). Для іх характэрны розныя спосабы перамяшчэння ў глебе. Гэта можа быць капанне хадоў і нор, як у мядзведкі і крата. Дажджавыя чэрві могуць рассоўваць глебавыя часцінкі і пракладаць хады. Лічынкі насякомых здольныя поўзаць сярод глебавых часцінак.

У сувязі з гэтым у працэсе эвалюцыі ў жывёл выпрацаваліся адпаведныя адаптацыі. У землярыйных арганізмаў з’явіліся капальныя канечнасці. У кольчатых чарвей ёсць гідрастатычны шкілет, а ў насякомых і мнаганожак — кіпцюры. Глебавыя жывёлы маюць кампактнае цела акруглай, чэрвепадобнай формы, здольнае да змянення таўшчыні, з покрывам, якое не намакае або пакрыта сліззю. Жыццё ў глебе як асяроддзі жыцця прывяло да атрафіі ці недаразвіцця органаў зроку. У крата малюсенькія, недаразвітыя вочы часта схаваны пад складкай скуры. Для аблягчэння перамяшчэння ў вузкіх глебавых хадах шэрсць у кратоў набыла здольнасць укладвацца ў двух напрамках.

Сярод глебавых жыхароў шырока развіта сапрафагія — паглынанне адмерлых гнілых рэшткаў іншых жывёл і раслін і раскладанне іх да мінеральных рэчываў, дзякуючы чаму адбываецца аднаўленне ўрадлівасці глебы.

Праверым веды