Для успешной борьбы за повышение урожайности должны быть полностью учтены и использованы все силы природы, имеющие отношение к жизни растений.
Одной из таких сил является деятельность почвенных животных. Значение ее для почвообразования до недавнего времени недооценивалось, несмотря на то, что основные факты в этой области были уже давно установлены.
Среди почвенной фауны видное место занимают дождевые черви.
О том, что дождевые черви улучшают качество почвы, было известно еще в древние времена. Однако роль дождевых червей как животных – почвообразователей была впервые освещена научно и понятна во всем ее значении знаменитым Ч. Дарвиным.
Вложение | Размер |
---|---|
dozhdevye_chervi._konkurs.rar | 702.56 КБ |
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Токаревская СОШ №2
Токаревского района Тамбовской области
Областной конкурс исследовательских и творческих работ обучающихся «Первые шаги в науку».
Направление. Естественные науки: Биология.
Тема
Автор: Анна Платухина, обучающаяся 10 класса
МБОУ Токаревской сош №2
Руководитель: Галина Николаевна Платухина, учитель биологии
МБОУ Токаревской сош №2
Р.п Токаревка, 2010 год.
Содержание.
дождевых червей – почвообразователей----------------------- 4.
Систематический обзор дождевых червей.------------------- 6.
Введение
Для успешной борьбы за повышение урожайности должны быть полностью учтены и использованы все силы природы, имеющие отношение к жизни растений.
Одной из таких сил является деятельность почвенных животных. Значение ее для почвообразования до недавнего времени недооценивалось, несмотря на то, что основные факты в этой области были уже давно установлены.
Среди почвенной фауны видное место занимают дождевые черви.
О том, что дождевые черви улучшают качество почвы, было известно еще в древние времена. Однако роль дождевых червей как животных – почвообразователей была впервые освещена научно и понятна во всем ее значении знаменитым Ч. Дарвиным.
В результате своих исследований, посвященных этому вопросу, Ч. Дарвин пришел к выводу: «Весьма сомнительно, чтобы нашлись еще другие животные, которые в истории земной коры заняли столь видное место, как эти низкоорганизованные существа».[ 3, c.48 ]
Впоследствии сведения о дождевых червях и их роли в почвообразовании были значительно углублены и расширены трудами большого числа отечественных и зарубежных ученых.
Н. А. Димо характеризует значение дождевых червей следующими словами: «Под поверхностью почвы и в меньшей степени на ее поверхности совершается громадная, пока еще, несмотря на целое столетие, прошедшее со времени первого сообщения Ч. Дарвина, недостаточно освещенная и оцененная по значимости для почвообразования работа. Медленно, тихо и беззвучно из года в год, из тысячелетия в тысячелетие накопляются в почвах и грунтах черты сложения, структуры, химии, физики, жизненных явлений и другие, не воспроизводимые никаким другим агентом природы». [ 4,c.67 ]
Однако вопрос о важном значении дождевых червей для процесса почвообразования до сих пор остается до конца не изученным.
Актуальность работы заключается в том, что человечество обращает мало внимания на неустанную деятельность огромных рабочих армий червей, возделывающих землю бок о бок с нами. Поэтому в решении основной проблемы интенсификации производства и повышения урожайности, дождевые черви как наши союзники в обработке почв не должны быть забыты.
Цель работы: изучить видовой состав дождевых червей на садово-огородных участках с. Абакумовка и р/п Токаревка и полях с. Абакумовка Токаревского района.
Задачи: - изучить научную литературу о роли дождевых червях в почвообразовании;
- определить видовой состав дождевых червей на исследуемых территориях;
- освоить методы определения видов дождевых червей;
- провести сравнительный анализ видов дождевых червей на исследуемых территориях.
Обзор литературы.
дождевых червей – почвообразователей.
Являясь сравнительно малоподвижными животными, проводящими всю или почти всю свою жизнь в толще почвы, дождевые черви показывают в своем распространении высокую степень зависимости от типа почв и от всей совокупности господствующих в данной местности условий, чутко реагируя на их изменения.
Одним из важнейших факторов, влияющих на характер распределения дождевых червей в почвах, является влажность. Обладая кожным дыханием, дождевые черви не могут переносить длительного высыхания, так как их кожа сохраняет способность выполнять дыхательную функцию только во влажном состоянии; в связи с этим у дождевых червей сильно развиты кожные железы, выделяемые слизь, предохраняющую в течение известного времени кожу от высыхания.
Особенно неблагоприятными являются для червей такие места, где колебания степени влажности происходят быстро и резко, где почва может высыхать на значительную глубину, в частности – пески, особенно на водоразделах и вообще на повышенных участках рельефа. Здесь часто черви полностью отсутствуют. С другой стороны, и полное насыщение почвы влагой для них является неблагоприятным. В этих условиях все промежутки между частицами почвы оказываются заполненными водой и поэтому чрезвычайно затрудняется аэрация почвы. Те небольшие количества кислорода, которые могут быть растворены в почвенной влаге, быстро поглощаются почвенными микроорганизмами, что приводит к возникновению анаэробных условий. Такие условия возникают нередко весной, после таяния снега, а также летом и осенью – после сильных продолжительных дождей. Черви начинают задыхаться и, стремясь к воздуху, выходят на поверхность, несмотря на то, что в нормальных условиях они всегда избегают света и ведут ночной образ жизни. Вот эта-то способность выходить после сильных дождей на поверхность земли и дала повод называть этих червей «дождевыми».
На периодические колебания влажности почвы черви отвечают вертикальными миграциями. Нормально они живут в почве внутри вырытых ими ходов (норок). Эти ходы у большинства наших червей идут на глубину 70-90-120 см, а у отдельных, более крупных видов до 1,5-2 м. по данным Г. Н. Высоцкого [ 1, c.12 ]один обитающий в наших юго-восточных черноземных степях, а также в Крыму и на Кавказе вид Dendrobaena mariupoliens роет ходы до 8 м глубиной. Как правило, в своей нижней части эти ходы заканчиваются небольшим расширением- камерой, в которой черви, выделяя слизь и свертываясь клубком, проводят неблагоприятное время года, в частности- период засухи. Очень важно знать, что потребность во влаге у разных видов дождевых червей очень различна. Есть виды, которых нигде, кроме очень сырых мест – побережий, окраин болот, - не встретишь ( например, Eiseniella tetraedra). Другие, явно предпочитая очень сырые места, встречаются в более сухих (напрмер, Octolasium cacteum). Третья, в частности, самая обычная у нас в средней полосе Allolobophora caliginosa наиболее многочисленна в местах с умеренной влажностью – на лугах, полях, огородах, в светлых лесах.
Не менее важным фактором, чем влажность, является наличие в почве и на ее поверхности органических веществ – гумуса, опавших листьев в лесу (подстилки). Являясь, в сущности, всеядными животными, черви питаются в основном растительными остатками – полусгнившей травой, листьями- все это они затаскивают в свои норы (ночью) и там съедают. Кроме того, во время рытья нор черви заглатывают большие количества земли и используют находящиеся в ней органические вещества.
Сочетание этих важнейших факторов и создает наиболее благоприятные для большинства червей условия: больше червей будет там, где имеется постоянная, более или менее значительная (но не избыточная) влажность и наличие достаточного количества доступных им в той или иной форме органических веществ в почве. Потребность разных видов червей очень различна:Eisenia foetida у нас встречается почти исключительно в кучах старого навоза, в гнилой соломе, в парниках, т. е. почти всегда около человеческого жилья; другие же виды такой зависимости не обнаруживают.
Существует и ряд других факторов, играющих важную роль в распределении червей. В частности, огромное значение имеет активная реакция среды. Несомненно, что очень кислые почвы для червей не благоприятны. Сильно засоленных почв они также избегают, хотя по данным О. В. Четыркиной [12, c.66 ] в степных районах выдерживают довольно значительное засоление. Видимо черви обнаруживают известную потребность в солях кальция, и почвы, очень бедные им, для них не благоприятны.
Очень важным фактором в жизни червей является температура. Наряду с влажностью, она определяет вертикальное расположение червей в почве и обеспечивает их сезонные миграции. Несомненна связь распределения червей и с характером растительности и с общим рельефом местности. Это находит свое выражение прежде всего в количественном соотношении различных видов червей, населяющих то или иное место. Так в средней полосе России, в садах, парках, с преобладанием лиственных пород, обычны виды рода Lumbricus, часто встречается Allolobophora caliginosa и Eisenia rosea. На полях, пастбищах преобладает Allolobophora caliginosa, нередок Lumbricus rubellus и Eisenia rosea. Эти же виды, но в большем количестве , встречаются и на огородах. На сырых, слегка заболоченных лугах появляется Octolasium lacteumвстречается также и в более сырых лиственных лесах, вместе с Allolobophora caliginosa, Lumbricus rubellus, Eisenia rosea. Для лесов особенно характерна влаголюбивая Dendrobaena octaedra, нередко встречающаяся и по бережьям. В лесах же, нередко под мхом на пнях, в гнилых проваленных стволах, кроме предыдущего вида, встречается и Bimastus tenuis.
Что касается количества дождевых червей в почве, то оно сильно изменяется в зависимости от характера места, достигая в наиболее благоприятных условиях 800-1000 на 1 кв.м., в среднем же колеблется от нескольких десятков до 2-3 сотен.
Расчеты показывают, что при количестве червей от 50 до 150 на 1 кв. м. они выбрасывают за год на поверхность от 10 до 30 т. на 1 га переработанной ими земли в виде их экскрементов. Прошедшая через кишечник почва приобретает очень ценное качество – структурность, причем зернистая структура, возникающая в результате этого, является очень прочной и трудно поддается размыванию водой. По данным С. И. Пономаревой [ 11, c.51 ], черви выделяют значительное количество кальцита в виде небольших округлых сгустков
Систематический обзор дождевых червей.
Всего в настоящее время известно свыше 2,5 тысяч видов малощетинковых червей, или олигохет (Oligochaeta)принадлежащих к типу кольчецов, или аннелид (Annelida). Большая часть из них (около 2000 видов) ведет наземный образ жизни, населяя верхние горизонты почвы. Их нередко называют «дождевыми» или «земляными» червями. Это в большинстве своем крупные виды, длина тела которых колеблется от 4-5 до 40-50 см, достигая у некоторых тропических видов значительно большей величины- до 2-2,5 м.
В пределах России в почве встречаются почти исключительно представители семейства Lumbricidae (дождевые черви) и Enchytraeidra. Только на крайнем юге (Закавказье: около Батуми и в Колхидской низменности) встречались черви из рода Pheretima, относящиеся к семейству Megascolcidae. Весьма вероятно нахождение их в дальнейшем и на Дальнем Востоке, а также в ботанических садах.Средняя полоса России населена сравнительно небольшим числом(15) широко распространенных видов: по направлению к северу число их постепенно убывает, однако отдельные виды дождевых червей не только доходят до побережья Ледовитого океана, но встречаются и на островах Полярного бассейна (Колгуев, Вайгач, Новая Земля). К югу число видов дождевых червей постепенно увеличивается. Здесь известно около 45 видов и разновидностей, из которых более половины – эндемичны.
1. Род Eiseniella 5. Род Octolasium
2. Род Eisenia 6. Род Allobophora
3. Род Bimastus 7. Род Lumbricus
4. Род Eophila 8. Род Dendrobaena
Объекты исследования.
Объектами исследования являются: * дождевые черви садово-огородных участков и полей.
Методика сбора, фиксации и определения дождевых червей.
При ознакомлении с фауной дождевых червей целесообразно прежде всего провести
1. Сбор червей на культурных землях и около домов. Червей надо искать во всех влажных местах. Необходимо прежде всего обследовать почвы возле воды, низин, около канав, мох, пни, трещины. Вначале надо, копая землю, поднять дерн. Лучше выкапывать большие комья земли, переворачивать их и разбирать руками. Хорошие результаты дает работа с обычной штыковой лопатой.
2. Для количественных сборов надо на почве отметить четырехугольную площадку в 1 кв. м.(100х100), 0,5 кв.м (50х100) или 0,25 кв.м. (50х50). Чем больше червей в почве, тем меньших размеров можно брать площадку. На отмеренной площадке земля снимается и складывается на клеенку и из каждого слоя в 10 см толщиной отдельно выбираются и подсчитываются все черви. Все площадки в исследуемом районе выкапываются на одну и ту же глубину, желательно не менее 40-50 см.
3. Далее дождевых червей фиксируют. Для фиксации используют 70% этиловый спирт и 4% раствор формалина. Хранить червей необходимо в хорошо закупоренных пробирках. Каждая проба помещается в отдельную пробирку с этикеткой. На этикетке должно быть обозначено:
Затем необходимо рассмотреть форму тела червя. Тело может быть более или менее цилиндрическим на всем протяжении, заметно уплощенным по всей длине, кроме головного конца, или только в хвостовой части. Важное значение имеет окраска, прежде всего, наличие или отсутствие темного красно-коричневого или пурпурного сегмента. Надо рассмотреть спинные поры, расположенные в межсегментных бороздках и отметить, с какого сегмента эти бороздки начинаются.
* положение мужских половых отверстий и степень развития вокруг них особых железистых полей или сосочков (папилл). У большинства червей они находятся на 15-м сегменте;
* положение и степень развития пояска, пубертатных валиков – особых утолщений или сосочков по брюшно-боковому краю пояска;
* положение отверстий семяприемников;
* наличие на брюшной стороне тех или иных сегментов особых сосочков или железистых разращений кожного эпителия, окружающих половые щетинки. (Приложение 3).
6. после изучения внешнего строения дождевого червя необходимо произвести вскрытие. Для этого , взяв червя пальцами левой руки и повернув головным концом к себе, делается разрез примерно от пояска до головного конца червя по средней спинной линии. Разрез можно вести лезвием или тонкими глазными ножницами. Затем дождевой червь прикалывается к дну ванночки двумя булавками так, чтобы одна из них вошла в мышцы глотки, на уровне 3-го и 4-го сегмента, а другая – позади пояска. Затем в ванночку наливается вода на уровне 7-го и 8-го сегмента. Осторожно раздвинуть края разреза червя и приколоть булавками в 4-6 местах;
7. Рассмотрение внутренних органов дождевого червя.
Результаты исследования.
Учитывая сказанное выше, я в течение трех лет(2008-2010 гг), занимаюсь изучением видового состава дождевых червей в различных агроценозах Токаревского района:
Все исследования велись по следующему календарному плану:
- 2008 год: март-май; работа с литературой;
- 2008 год: октябрь-декабрь; сбор, фиксация, определение видов дождевых червей с садово-огородных участков р/п Токаревка.
- 2009 год: апрель-май; работа с литературой и с определителями.
2009 год: сентябрь- октябрь; сбор, фиксация материала на садовых участках с. Абакумовка; определение видов дождевых червей.
2010 год: март-май; работа с литературой и определительными таблицами видов дождевых червей.
2010 год: сентябрь-октябрь; сбор, фиксация , определение видов дождевых червей на полях с. Абакумовка.
2010 год; ноябрь; контрольный забор на исследуемых участках, определение и подсчет количественного состава.
Из рода Eisenia, насчитывающего четыре вида, встречено три :
Из рода Lumbricus, насчитывающего три вида, встречено два:
Поясок с31-го по 33-й сегмент. Окраска светло-серая, с розовыми и желтыми оттенками, пигментация придает червю светло-серую окраску. Длина тела 60-170 мм, толщина – 4-5 мм. Число сегментов 100-240. Головная лопасть эпилобическая. Мужские поры с 14-го по 16-й сегмент.
Семейство Lumbricidae
Род Eisenia
Вид Eisenia rosea
Светлые, сероватые, не пигментированные черви, живые – розоватые. Мускулистый желудок занимает 2 и более сегментов. Поясок достигает 32 сегмента. Пубертатные валики с 29 по 31 сегмент включительно. Щетинки сближены попарно..
Вид Eisenia foetida
Спинная сторона окрашена в темно-красный или темно-коричневый цвет, межсегментные бороздки светлые, благодаря чему окраска кольчатая. Головная лопасть – эпилобическая. Пубертатные валики с 28 по 31-й сегмент включительно.
Вид Eisenia nordenshioldi
Поясок расположен на 27-33-ем сегментах, занимая всего 7 сегментов. Пубертатные валики с 29 по 31-й сегмент включительно. Средних размеров или довольно крупные черви изменчивой окраски. Обычно спинная сторона, по крайней мере в передней части тела, равномерно окрашена в темный красно-коричневый или красно-фиолетовый тона, задний конец светлее. 9-10-й сегменты имеют по бокам светлые пятна.
Род Allolobophora
Вид Allolobophora caliginossa
Семенных капсул нет. Семенники и воронки семепроводников лежат свободно в полостях 10-11 сегментов. Щетинки всегда более или менее сильно сближены попарно. На 31-33 сегментах расположены пубертатные валики(по одной с каждой стороны червя). Они заходят обычно навстречу друг другу на 32 –й сегмент, образуя бисквитообразную фигуру, но не сливаясь в сплошные валики, оставаяcь разделенными хотя бы тонкой поперечной бороздкой.
Род Lumbricus
Вид Lumbricus terrestris
Один из наиболее распространенных видов. Три пары семенных пузырьков отходят от двух непарных (срединных) семенных капсул, заключающих в себе семенники и воронки семепроводов. От передней капсулы, расположенной в 10-м сегменте, отходят пузырьки первой и второй пары, расположенные в 9-\м и 10-м сегментах, от задней – пузырьки третьей пары, расположенные в 12-м сегменте. Щетинки всегда более или менее сближены попарно. Окраска темно-красная или красно-коричневая. Головная лопасть танилобическая. Поясок с 31 или 32-го сегмента по 37-й включительно. Пубертатные валики с 33 по 36-й сегмент. Крупные, сильные черви, от 9 до 25-30 см длиной, с более темным, красно-фиолетовым передним концом и более светлым, уплощенным и лопатообразным расширенным задним концом.
Вид Lumbricus rubellus
Поясок с 26-го или 27-го по 32-й сегмент включительно. Пубертатный валики с 28-го по 30-й сегмент. Средних размеров, подвижные черви от 6 до 15 см длиной. Окраска более темная и яркая, более насыщенная, чем у предыдущего вида, красно-фиолетового или красно-коричневого оттенка (Приложение 6).
При сравнении видовых соотношений дождевых червей полей с. Абакумовка и садово-огородных почв р/п Токаревка и с. Абакумовка, видно, что преобладающим в полевых условиях является вид Allolobophora caliginossa, между тем как на садово-огородных почвах встречается значительно реже. Остальные виды располагаются следующим образом:
Виды – ( Приложение 7;8)
Eisenia foetida
Eisenia nordenshioldi
Lumbricus terrestris
Eisenia rosea - часто встречаемый.
Lumbricus rubellus – реже встречаемы.
Заключение.
- наличие органических веществ;
-активная реакция среды;
-температура;
- характер растительности и рельеф местности.
4. При изучении видового состава дождевых червей в различных агроценозах Токаревского района по результатам полевых исследований выявлены 6 видов трех родов наиболее распространенных:
Eisenia foetida
Eisenia nordenshioldi
Lumbricus terrestris
Eisenia rosea
Lumbricus rubellus
Allolobophora caliginossa
Литература.
Приложение 1.
Формы головной лопасти и ее отношение к первому сегменту.
(Малевич И. И. Собирание и изучение дождевых червей – почвообразователей (с.24)
Приложение 2.
Схема типов расположения щетинок на поперечных разрезах через сегменты.
«а»- брюшные щетинки;
«в»- брюшно-боковые;
«с»- спиннобоковые;
« d « - спинные
«аа»- брюшной интервал; «ав»- брюшно-боковой;
«вс»- боковой;
«св»- спиннобоковой; «дд»- спинной
(Малевич И. И. Собирание и изучение дождевых червей – почвообразователей (с.25)
Приложение 3.
Передний конец тела дождевого червя (сбоку и несколько снизу)
Г.л. – головная лопасть
Сп щ.- спинные щетинки
Бр.щ – брюшные щетинки
п- папиллы (несущие половые щетинки)
п в – пубертатные валики
п с - поясок
(Малевич И. И. Собирание и изучение дождевых червей – почвообразователей (с.26)
Приложение 4.
Половая система дождевого червя.
нс – нервная система
сп – семяприемники
см – передний непарный семенной мешок
п1,п2,п3 – первая, вторая, третья пары семенных пузырьков
ск – семявыносящий канал
я – яичник
яв – яйцевод
в1,в2 – передняя и задняя воронки семяпроводов.
(Малевич И. И. Собирание и изучение дождевых червей – почвообразователей (с.28)
Приложение 5.
Таблица
Видовой состав дождевых червей садово-огородных почв Токаревского района Тамбовской области
№ п.п | Виды | Р.п.Токаревка | c. Абакумовка |
1. | E. rosea | + | + |
2. | E. foetida | + | + |
3. | E.nordenskioldi | + | + |
4. | L. terrestris | + | + |
5. | L. rubellus | - | + |
6. | A. caliginosa | + | + |
Приложение 6.
Диаграмма видового состава дождевых червей Токаревского района Тамбовской области.
Приложение 7.
Диаграмма
видовой состав дождевых червей на садово-огородных участках р. п. Токаревка.
Приложение 8.
Диаграмма
видовой состав дождевых червей на полях с. Абакумовка.
Упрямый зяблик
Акварель + трафарет = ?
Смекалка против Змея-Горыныча
Без сердца что поймём?
Астрономический календарь. Декабрь, 2018