文/江蘇省蘇州市吳江區(qū)思賢實驗小學 倪仁英
土壤是地球家園的重要資源,那同學們知道土壤里的居民有哪些嗎?在教科2001 課標版五年級科學上冊第三單元第四課《土壤中有什么》中,同學們了解了土壤是沙、小石子、黏土、腐殖質、水和空氣等物質的混合物。其實,土壤中還包含很多有生命活性的土壤動物,如蚯蚓、螞蟻、蜘蛛、蝸牛、甲蟲,等等。
那么,土壤里的動物都是眼睛看不見的嗎?千足蟲真的有1 000 條腿嗎?蜈蚣是有益的動物還是有害的動物?其實,土壤里的奧秘遠不止這些。今天,我們跟隨蘇州市吳江區(qū)思賢實驗小學的倪仁英老師,一起走進土壤動物的世界,共同探究這群“小吃貨”背后的秘密吧!
土壤是很復雜的,人眼可見的只是它的表觀,其實土壤中也有一個龐大的生物群落——土壤動物。因為這類動物往往個頭很小,肉眼很難看見,因此常會給人類造成視覺假象,進而會忽略它們的存在。那么,土壤中到底生活著哪些神奇的動物呢?我們一起來看看吧!
其實,土壤中的動物種類很多,主要有變形蟲、纖毛蟲、線蟲、螨蟲、蚯蚓、跳蟲、甲蟲、螞蟻、木蝨、蜘蛛、百足蟲、千足蟲和蝎子等。
土壤是一個多變的生態(tài)系統(tǒng),土壤動物的存在不僅維持了土壤的生態(tài)平衡,還對植物的生長發(fā)育和土壤肥力有著重要的作用。土壤要健康、有活力,沒有這些“吃貨”可不行!
首先,土壤動物通過將植物組織嚼細、撕碎,或在土壤中進行搬遷、攪動,為植物殘體進一步被微生物分解提供條件。土壤動物的活動可增加土壤的通透性,尤其是蚯蚓,它將土壤直接吞入腹中,利用體內的消化酶對土壤的有機質進行消化分解。因此,蚯蚓的糞便是很好的肥料。土壤中的螨蟲對土壤中的養(yǎng)分釋放也非常重要。
以土壤中的節(jié)肢動物為例,根據在土壤中的功能,它們可分為碎食者、捕食者、草食者和真菌喂食者。大多數居住在土壤中的節(jié)肢動物都食用真菌、蠕蟲或其他節(jié)肢動物,以根系和死植物為食的碎食者的數量較少。節(jié)肢動物在進食時,它們會通氣并混合土壤,調節(jié)其他土壤動物的種群規(guī)模,并切碎有機物質。
1.碎食者
我們在土壤表面經常見到的許多大型節(jié)肢動物都是碎食者。碎食者在吃掉植物表面的細菌和真菌后,會咀嚼死去的植物。最豐富的碎食者是千足蟲和木蝨,還有白蟻、某些螨蟲和蟑螂。在農業(yè)土壤中,如果沒有足夠的死亡植物,碎食者則可能會以活根為食而成為害蟲。
2.捕食者
捕食者和微捕食者可以是多面手,以許多不同的獵物為食,也可以是專一的能手,僅捕食一種獵物。捕食者包括百足蟲、蜘蛛、步行蟲、蝎子、臭蜘蛛、擬蝎、螞蟻和一些螨蟲。許多捕食者以農作物害蟲為食,其中一些諸如甲蟲和寄生黃蜂已被開發(fā)用作商業(yè)生物防治。
3.草食者
大量的食根昆蟲如蟬、螻蛄和根蛆,都生活在土壤中。一些草食者,包括根線蟲和綜合綱多足蟲,可能是農作物的害蟲,它們大部分以草根或其他植物部分為食。
4.真菌喂食者
吃真菌(或某種程度上是細菌)的節(jié)肢動物包括大多數跳蟲、一些螨蟲,它們刮擦根的表面并吃掉細菌和真菌。植物可利用的大部分養(yǎng)分是動物區(qū)系掠食微生物和釋放養(yǎng)分的結果。
蟲子傳記:跳蟲
譯文2:だが、とうとう引っ越しの話になった。わたしは、あちらの家はもう借りてあること、家具も少しは買ったこと、あとは家にある道具類をみんな売払って、その金で買いたせばよいこと、などを話した。母もそれに賛成した。そして、荷造りもほぼ終わったこと、かさばる道具類は半分ほど処分したが、よい値にならなかったことなどを話した。(竹內好譯)
跳蟲是許多農場和牧場土壤中最豐富的節(jié)肢動物,經常每平方米數以萬計。覓食時,跳蟲像大多數昆蟲一樣,用3 對足走路,并將尾巴緊緊地夾在腹部下方。如果受到捕食者的攻擊,體液會涌入尾巴底部,迫使尾巴使勁地往下按地并向后彈射,直至連跳數次。已有研究證明,跳蟲通過釋放養(yǎng)分和以真菌引起的疾病為食,對作物有益。
盡管有可能成為害蟲,但大多數節(jié)肢動物在土壤—植物系統(tǒng)中發(fā)揮著有益的作用。
1.切碎有機材料
節(jié)肢動物通過切碎死植物殘渣并鉆入粗大的木屑中,來增加可被微生物侵襲的表面積。沒有碎食者,葉子等凋落物中的細菌吃東西將是一個非常緩慢的過程。碎食者的作用就像開罐器,大大提高了分解速度。
2.刺激微生物活動
節(jié)肢動物吃掉細菌和真菌時,會刺激菌根菌和其他真菌的生長以及有機物的分解。
3.將微生物與食物混合
從細菌的角度來看,哪怕1 毫米的距離都是無限遠!細菌在土壤中的移動性有限,競爭對手可能更接近營養(yǎng)寶藏。節(jié)肢動物可以通過在土壤中分配營養(yǎng),并在其外骨骼和消化系統(tǒng)中攜帶細菌來提供幫助。通過將微生物與食物更充分地混合,節(jié)肢動物可增強有機物的分解。
4.礦化植物營養(yǎng)
當它們捕食時,節(jié)肢動物會使細菌和真菌中的某些營養(yǎng)物質礦化,并以植物可用的形式排泄營養(yǎng)物質。
5.改變土壤的物理特性
相對而言,節(jié)肢動物相對較少在土壤中鉆洞。然而,在任何土壤群落中,穴居節(jié)肢動物和蚯蚓通過塑造棲息地,對整個動物群的組成產生了巨大影響。挖洞會改變土壤的物理特性,包括孔隙率、水的滲透率和堆積密度。
6.促進物種的演替
一系列令人眼花繚亂的天然生物、有機化學物質滲透到土壤中,這些物質的完全消化需要一系列多種類型的細菌、真菌和其他具有不同酶的生物的參與。土壤中的節(jié)肢動物吃掉一些生物,使得其他物種進入并取代它們,從而促進了土壤有機質的逐步分解。
7.控制蟲害暴發(fā)
一些節(jié)肢動物可能會影響作物的產量,但存在于所有土壤中的許多節(jié)肢動物會與以根系和枝葉為食的生物進行競爭,甚至吃掉它們。例如,許多百足蟲類如蜘蛛、步行蟲、隱翅蟲和螨,都以各種各樣的獵物為食。在有一個健康的多面手捕食者種群的地方,它們將可用于應對各種蟲害的暴發(fā)。