Введение

Антропогенное воздействие на окружающую среду приводит к значительным изменениям в экосистемах, в том числе в почвенных биоценозах. Одним из ключевых индикаторов состояния почвы являются дождевые черви (Lumbricidae), играющие важную роль в процессах почвообразования, разложении органического вещества и поддержании её структуры. Их численность и видовое разнообразие напрямую зависят от степени техногенной нагрузки, что делает их удобными биоиндикаторами для оценки экологического состояния городских территорий.

В условиях урбанизации почвы подвергаются различным видам загрязнения (тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, засолением), механическому уплотнению и фрагментации, что может приводить к снижению численности и активности почвенной мезофауны. Исследование динамики популяций дождевых червей в городских почвах с разным уровнем антропогенного воздействия позволяет оценить степень деградации почвенных экосистем.

Цель и задачи исследования

Целью нашей исследовательской работы является определение численности дождевых червей в городских почвах с различными уровнями антропогенной нагрузки.

Задачи исследования:

— Выбор участков с различными уровнями антропогенной нагрузки на почвенный покров.

— Изучение численности дождевых червей в исследуемых почвах.

— Установление связи между уровнем антропогенной нагрузки и численностью дождевых червей.

Рис. 1. Червь дождевой

Дождевые черви (Lumbricidae) — важнейшие представители почвенной фауны, играющие ключевую роль в процессах почвообразования, разложения органики и повышения плодородия грунтов. Их деятельность изучалась ещё Чарльзом Дарвином, который назвал их «плугами природы».

Дождевые черви ведут подземный роющий образ жизни, проявляя наибольшую активность в ночное время или после дождей (отсюда их название). Они избегают прямого солнечного света, так как ультрафиолет губителен для их покровов. Дождевые черви предпочитают влажные, богатые органикой почвы с нейтральной или слабокислой средой (pH 6–7).

Оптимальными условиями для них являются:

— Температура: +10…+25°C (при +5°C и ниже активность падает).

— Влажность: 60–80 % (пересыхание почвы приводит к гибели).

— Тип почвы: рыхлые суглинки и глинистые почвы (плотные песчаники заселяют реже)

Роль в экосистеме:

— Ускоряют разложение органики в 2–5 раз.

— Увеличивают аэрацию и влагоёмкость почвы за счёт ходов.

Оборудование, приборы и материалы

Топографическая карта, штыковая лопата, совковая лопата, электронные переносные чувствительные весы, фотоаппарат, 20 см линейка, лупа, дневник, пластиковые баночки.

Практическая часть

1. Провели обследование территории набережной Новикова Прибоя 02.06.25 в 11:30, в солнечную погоду при температуре 20 °С со слабым ветром 3 м/с и выделили участки с разными уровнями антропогенной нагрузки на почвы.
2. Затем отметили на каждом участке по три зоны размером один на один метр.
3. На каждой зоне перекопали почву примерно на глубину одного штыка лопаты — около 15-20 см.
4. Далее собрали всех дождевых червей, обитавших на данных площадках, в пластиковые баночки.
5. Подсчитали количество собранных дождевых червей с каждой зоны и измерили их общую массу на электронных весах на квадратный метр площади.
6. Все полученные данные оформили в виде таблицы.

Таблица 1

Численность и биомасса дождевых червей на участках с различными уровнями антропогенной нагрузки

Результаты исследования

Исходя из данных таблицы 1, различия в количестве червей в разных типах почв могут быть объяснены следующими факторами:

1. Аллювиальная почва:

— В аллювиальных почвах характерно высокое содержание песчаной фракции. Чаще всего встречается смесь различных по размеру песчаных зёрен с примесью пылеватых или даже глинистых частиц. Аллювиальные почвы образуются на берегах рек, поэтому могут подвергаться периодическому затоплению. Это может ограничивать количество червей, так как они плохо переносят чрезмерную влажность или недостаток кислорода во время паводков.

2. Луговая почва:

— Луговые почвы образуются в условиях повышенного поверхностного увлажнения или постоянной связи с грунтовыми водами. Они формируются под мезофильной разнотравно-злаковой растительностью, иногда с участием деревьев и кустарников. Богаты органическим веществом и имеют приемлемую влажность, что создаёт идеальные условия для размножения червей. Здесь их больше, что типично для сбалансированных экосистем с высокой биологической активностью.

3. Почва у многоэтажного дома:

— Городские почвы часто образуются путём смешивания гумусовых или торфяных слоёв с соседних почв, иногда с добавлением компоста и строительного мусора. Такие почвы часто бедны органикой и малопригодны для жизни червей, это связано с потерей естественного гумусового слоя при строительстве, когда на поверхности оказывается порода, которую засыпают смешанным почвогрунтом.

Вывод

В результате проделанной работы было замечено, что наибольшая численность этих существ встречается именно в луговых почвах, обладающих высоким естественным плодородием. Это подтверждает важную роль природных процессов в поддержании экологической стабильности. Однако, наши исследования также показали тревожные тенденции: городские территории сталкиваются с серьезными проблемами деградации из-за интенсивной хозяйственной деятельности человека, а аллювиальные почвы не подходят для жизни дождевых червей из-за слишком избыточного увлажнения.

Таким образом, исчезновение простых, неприметных, иногда неприятных внешне дождевых червей может свидетельствовать о глубокой степени экологического кризиса и загрязнения окружающей среды. Каждая потеря природного элемента нарушает хрупкое равновесие, которое поддерживает нашу общую среду обитания.

Литература:

1. Гиляров М. С. Почвенные беспозвоночные как индикаторы антропогенного воздействия. — М.: Наука, 1990. — 220 с.
2. Стриганова Б. Р., Порядина Н. М. Животное население почв в условиях урбанизации. — М.: КМК, 2005. — 315 с.
3. Зимин О. А., Дмитриев П. П. Дождевые черви как индикаторы загрязнения городских почв. // Почвоведение. — 2012. — № 6. — С. 723– 731.
4. Мамонтов Ю. С., Кантор Г. Я. Биоразнообразие почвенной мезофауны в условиях промышленного города. // Сибирский экологический журнал. — 2015. — № 2. — С. 245–253.
5. Методы почвенно-зоологических исследований / Под ред. Б. Р. Стригановой. — М.: Наука, 1987. — 180 с.
6. Дарвин Ч. Образование растительного слоя земли деятельностью дождевых червей.