6. Ґрунтовий біотичний комплекс.

Без величезного і складного світу істот, які живуть у ґрунті, не може бути і самого ґрунту, а без ґрунтового покриву - не змогла б розвиватись біосфера Землі як єдина цілісна планетарна оболонка. Ґрунтовий покрив нашої планети, з одного боку, забезпечує життя рослин, функціонування агроекосистем і агроценозів, є фабрикою переробки їхніх решток. З іншого боку, жива речовина сама створює ґрунт.

Вся сукупність живих організмів ґрунту постійно змінюється в часі і просторі, проте основний склад кожного ґрунту має особливі, притаманні певному типу ґрунтотворення, характерні ознаки й особливості функціонування. Енергетична роль тварин порівняно з рослинами мала. Проте саме тваринна складова «працює» проти температурного градієнта, що стабілізує енергетичний потенціал ґрунту як базову складову агроекосистем.

Функціональна схема ґрунтового біотичного комплексу за його екологічним значенням в біологічному колообігу речовин - від продуцентів до редуцентів:

1) рослини - основні первинні продуценти, з яких розпочинається біологічний колообіг на нашій планеті. Біологічний колообіг різний для різних ґрунтово-кліматичних зон і класифікується за комплексом показників: біомаса рослин, опади, підстилка, кількість закріплених у біомасі елементів. Кореневі системи рослин впливають на фізичні і хімічні властивості ґрунту та його біологічну активність;

2) грунтові водорості - мікроорганізми, річна продукція яких становить 50 - 150 кг/га. Вони впливають на кисневий режим, накопичення азоту і структуру ґрунту. Можуть бути біоіндикаторами процесів, що відбуваються в ґрунті, газового і сольового режимів, забрудненості ґрунтів. Водорості класифікують на: зелені, жовтозелені, діатомові, синьозелені. Останні - єдині організми, фотосинтез у яких йде з виділенням кисню;

3) грунтові тварини - істотно впливають на хімізм ґрунту, утворення гумусу, структурні властивості, біологічну активність та родючість ґрунту загалом;

4) ссавці - утворюють мегафауну ґрунтів: гризуни, комахоїдні, зайцеподібні. Здійснюють механічний вплив на ґрунт, а отже, на ріст і розвиток рослин, беруть участь у мінералізації й гуміфікації органічної речовини;

5) грунтові гриби - найбільша екологічна група. Бере участь у мінералізації органічних решток рослин і тварин та в утворенні гумусу. Гриби аеробні організми. В біогеоценозах основна маса грибів зосереджена в ґрунті, де їх міцелій сягає загальної довжини 700 - 1000 м в 1 г ґрунту. Розщеплюють будь-які органічні субстрати;

6) лишайники - особлива група симбіотичних організмів, які складаються з двох компонентів - грибного і водоростевого. Найважливіша піонерна роль лишайників - заселення безживних субстратів. Руйнуючи їх, вони беруть участь у первинному ґрунтотворному процесі;

7) бактерії - мікроорганізми з примітивною організацією ядерних струкструктур. В екосистемах ґрунту вони разом із грибами виконують функцію редуцентів. Агрономічно найбільш значущими є азотобактерії (Azotobacter) та бульбочкові бактерії (Rhizobium). У ґрунті останні живуть у вільному стані. Здатні оселятися на коренях бобових рослин і там розмножуватись. На цій стадії вони фіксують азот;

8) віруси і фаги - особлива група надзвичайно дрібних паразитів, у тім числі ґрунтових організмів - тварин, водоростей, грибів, бактерій. Вони не мають клітинної будови.

Загалом організми, які населяють ґрунт, різноманітні за розміром, трофічними зв'язками, таксономічним положенням. Біологічна активність «живого моноліту» ґрунту досить строката.

Біологічна активність - це максимальний вияв організмом важливих біологічних функцій у межах свого діапазону толерантності до основних лімітуючих чинників середовища.

Жива речовина ґрунту, 70 % маси якої становлять дощові черв'яки, не тільки формує його генезис, рівень родючості, а й опосередковано впливає на технологічні вирішення, наприклад щодо мінімального обробітку ґрунту. Показник може бути нормативним параметром біологічного моніторингу ґрунту.

Взаємовідносини, які виявляються між складовими біотичного комплексу, ґрунтуються на трофічному, або метаболічному, характері зв'язків (табл. 1).

Таблиця 1. Типи взаємовідносин у ґрунтовому біотичному комплексі (за Ю. Одумом, 1986)

Внаслідок виявлення взаємовідносин різного типу у ґрунтовому біотичному комплексі формуються особливі функціональні одиниці - консорції.

Безпосередні трофічні зв'язки - далеко не єдиний тип взаємовідносин біоти ґрунту. Часто ці зв'язки мають складний комплексний характер. Вочевидь, жодні ґрунтові тварини не переробляють рослинний матеріал у чистому вигляді, так чи інакше в цьому процесі беруть участь і мікроорганізми. Тісні асоціації сапрофітних мікроорганізмів у безхребетних, які живуть у ґрунті і підстилках, дістали назву зоомікробних комплексів. Функція тварин у цих комплексах зводиться до механічного подрібнення рослинного опаду, а також до створення сприятливих умов для мікроорганізмів у кишечнику й екскрементах. В умовах сучасного техногенезу практично значущими стали так звані біологічні меліорації.

Біологічна меліорація - це поліпшення умов місця вирощування сільськогосподарських культур, підвищення родючості і продуктивності земель біологічними заходами, наприклад внесенням біодобрив. Непрямим показником біологічної активності ґрунту є виділення СО₂ (табл. 2).

Таблиця 2. Виділення СО₂ з лісового ґрунту, кг/га/год (Ф.В. Вальвач, 1973, П.П. Надточій, 1997)