Почва как местообитание насекомых

1.2 Почва как местообитание насекомых

Для многих групп насекомых почва исторически является той промежуточной средой, с помощью которой осуществлялся переход от водного к наземному образу жизни. Обитание животных в почвенной среде определяется следующими условиями:

1. Общие физические свойства.

Плотность почвы (d_v) – это масса (m) единицы объема (v) абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении, и выраженная в граммах на кубический сантиметр:

d_v=m\v

От плотности почвы зависят поглощение влаги, воздухообмен в почве, жизнедеятельность организмов и развитие корневых систем растений.

Пористость (или скважность) почвы — это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Чем структурнее почва, тем больше общая пористость. Размеры пор, в совокупности образующих общую пористость почвы, варьируют от тончайших капилляров до более крупных промежутков, которые не обладают капиллярными свойствами. Поэтому наряду с общей пористостью различают еще капиллярную и некапиллярную пористость почвы. Капиллярная пористость характерна для ненарушенных суглинистых почв, а некапиллярная — для структурных и рыхлых почв. Поры бывают заполнены водой или воздухом. Капиллярные поры обеспечивают водоудерживающую способность почвы, от них зависит запас доступной для растений влаги. Некапиллярные поры увеличивают водопроницаемость и воздухообмен. Устойчивый запас влаги в почве при одновременном хорошем воздухообмене создается в том случае, когда некапиллярная пористость составляет 55...65 % общей пористости. Пористость почвы обеспечивает передвижение воды в почве, водопроницаемость и водоподъемную способность, влагоемкость и воздухоемкость. От пористости в значительной степени зависит плодородие почв.

2. Водные свойства почв

Водопроницаемость — способность почвы пропускать через себя определенное количество воды. Почвы считаются хорошо проницаемыми, когда вода в течение первого часа проникает в почву на глубину до 15 см.

Влагоемкость — способность почвы удерживать определенное количество воды. Количество воды, удерживаемое почвой, неодинаково и зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса, состава солей и поглощенных катионов. Высокая влагоемкость характерна для глинистых почв, богатых коллоидами, и для почв с высоким содержанием гумуса. Почвы, содержащие известь, хлориды и нитраты, имеют высокую влагоемкость. Самая низкая влагоемкость характерна для песчаных малогумусных почв.

В зависимости от сил, которые удерживают воду в почве, различают максимально-молекулярную, капиллярную, наименьшую (предельную полевую) и полную влагоемкость.

Испаряющая способность — еще одно важное свойство почвы. Восходящий подъем характерен не только для капиллярно-подпертой влаги, связанной с грунтовой водой, но и для капиллярно-подвешенной. Глинистые и суглинистые бесструктурные почвы, в которых преобладают капиллярные поры, теряют много воды на испарение. Испарение влаги возрастает с увеличением скорости ветра, сухости воздуха и его температуры. Южные склоны теряют больше воды, чем северные.

3. Воздушный режим почв.

В почвенном воздухе по сравнению с атмосферным меньше кислорода и больше диоксида углерода. В атмосферном воздухе содержание азота составляет 78 % (по объему), кислорода – 21, диоксида углерода – 0.03, а в почвенном воздухе азота – 78-80, кислорода – 5-20, диоксида углерода 0.1-15 %. Состав атмосферного воздуха довольно постоянный, а в почвенном воздухе содержание О₂ и СО₂ может сильно колебаться. Почвенный воздух находится в трех состояниях: свободном, адсорбированном и растворенном. Свободный воздух находится в крупных порах почвы. Эти поры обеспечивают постоянную аэрацию почвы, наибольшую подвижность и доступность воздуха. В тонких капиллярах подвижность воздуха падает по мере уменьшения их диаметра. Адсорбированный почвенный воздух удерживается поверхностью твердых частиц почвы. Газы адсорбируются в зависимости от свойств молекул в такой последовательности: азот < кислород < диоксид углерода < аммиак. Сухие почвы содержат наибольшее количество адсорбированного воздуха. Растворенный почвенный воздух состоит из газов, имеющих различную растворимость в воде. Хорошо растворяются аммиак, сероводород, диоксид углерода. Растворимость кислорода небольшая, но он поддерживает окислительные свойства почвенного раствора.

Воздухоемкость — способность почвы содержать определенное количество воздуха. Воздухоемкость зависит от пористости и влажности почвы. Чем больше пористость, тем выше воздухоемкость. С увеличением влажности почвы уменьшается воздухоемкость, а при полном насыщении всех пор водой присутствует только растворенный воздух.

Воздухопроницаемость — способность почвы пропускать через себя воздух. Она зависит от гранулометрического состава, структуры почвы и объема пор между агрегатами. Чем больше воздухопроницаемость, тем лучше газообмен и выше содержание кислорода в почвенном воздухе.

Газообмен почвенного воздуха с атмосферным происходит под действием ветра, диффузии, изменения температуры и давления, а гакже в результате изменения количества влаги в почве при выпадении осадков, орошении и испарении.

Воздушный режим почв включает все процессы поступления воздуха в почву, передвижения, изменения состава и газообмена почвенного воздуха с атмосферным.