Biologia Solului

of 58/58
Biologia Solului Capitolul 1: RETEAUA TROFICA A SOLUL BIOLOGIA SOLULUI SI PEISAJUL Reteaua trofica a solului este realizata de o incredibila diversitate de organisme. Aceste organisme au dimensiuni variabile, pornind de la cele cu dimensiuni microscopice, reprezentate de bacterii, alge, fungi si protozoare; continuand cu organisme mult mai complexe asa cum sunt: micro-artropodele si nematodele (majoritatea microscopice); si terminand cu organismele usor vizibile cu ochiul liber, asa cum sunt: viermii de pamant, insectele, vertebratele mici si plantele. Prin intermediul relatiilor trofice pe care le stabilesc, prin procesele lor de crestere si multiplicare, prin miscarea lor in masa solului, aceste organisme fac posibila mentinerea curata a apei, a aerului, fac posibila mentinerea starii de sanatate a plantelor si regleaza fluxul apei in sol. Reteaua trofica a solului constituie parte integranta a tuturor proceselor care au loc intr-un anumit peisaj dat. Astfel, organismele din sol descompun compusii organici care ajung aici, incluzand dejectiile, resturile vegetale si pesticidele, prevenind astfel patrunderea lor in ape si, in final, prevenind poluarea. Organismele din sol sechestreaza azotul, carbonul, fosforul, sulful si alti nutrienti ai solului care altfel, prin levigare, ar ajunge in apele freatice; de asemenea, ele fixeaza azotul din atmosfera (ex. bacteriile fixatoare de azot), punandu-l la dispozitia plantelor. Numeroase organisme imbunatatesc structura si porozitatea solului (prin agregarea particulelor), ceea ce conduce la cresterea infiltrarii apei si implicit la reducerea scurgerilor de suprafata. Organismele din sol contribuie la prevenirea anumitor boli ale plantelor si, de asemenea, servesc drept hrana pentru anumite animale aflate deasupra solului. 1
  • date post

    30-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.087
  • download

    7

Embed Size (px)

Transcript of Biologia Solului

Biologia SoluluiCapitolul 1: RETEAUA TROFICA A SOLUL

BIOLOGIA SOLULUI SI PEISAJULReteaua trofica a solului este realizata de o incredibila diversitate de organisme. Aceste organisme au dimensiuni variabile, pornind de la cele cu dimensiuni microscopice, reprezentate de bacterii, alge, fungi si protozoare; continuand cu organisme mult mai complexe asa cum sunt: micro-artropodele si nematodele (majoritatea microscopice); si terminand cu organismele usor vizibile cu ochiul liber, asa cum sunt: viermii de pamant, insectele, vertebratele mici si plantele. Prin intermediul relatiilor trofice pe care le stabilesc, prin procesele lor de crestere si multiplicare, prin miscarea lor in masa solului, aceste organisme fac posibila mentinerea curata a apei, a aerului, fac posibila mentinerea starii de sanatate a plantelor si regleaza fluxul apei in sol. Reteaua trofica a solului constituie parte integranta a tuturor proceselor care au loc intr-un anumit peisaj dat. Astfel, organismele din sol descompun compusii organici care ajung aici, incluzand dejectiile, resturile vegetale si pesticidele, prevenind astfel patrunderea lor in ape si, in final, prevenind poluarea. Organismele din sol sechestreaza azotul, carbonul, fosforul, sulful si alti nutrienti ai solului care altfel, prin levigare, ar ajunge in apele freatice; de asemenea, ele fixeaza azotul din atmosfera (ex. bacteriile fixatoare de azot), punandu-l la dispozitia plantelor. Numeroase organisme imbunatatesc structura si porozitatea solului (prin agregarea particulelor), ceea ce conduce la cresterea infiltrarii apei si implicit la reducerea scurgerilor de suprafata. Organismele din sol contribuie la prevenirea anumitor boli ale plantelor si, de asemenea, servesc drept hrana pentru anumite animale aflate deasupra solului.

1

Figura 1. Mediile din interiorul solului. Organismele traiesc in micro-mediile din si dintre particulele de sol. Pe distante scurte exista diferente de pH, de umiditate, de marime a porilor si de tipuri de hrana disponibila, astfel incat se creaza o varietate foarte mare de habitate. Dupa S. Rose and E.T. Elliott

RETEAUA TROFICA: ORGANISMELE SI INTERACTIUNILE LORReteaua trofica a solului este reprezentata prin comunitatea organismelor vii din sol, la care se adauga si radacinile plantelor care cresc pe solul respectiv, precum si animalele care traiesc deasupra. Urmatoarea diagrama a retelei trofice arata o serie de conversii a nutrientilor si a energiei (reprezentate prin sageti galbene), pe masura ce un organism este mancat de un altul.

2

Figura 2. Reteaua Trofica a Solului Intreaga retea trofica este alimentata de producatorii primari (adica organisme fotosintetizatoare), care stau la baza retelei trofice. Aceste organisme sunt: plantele, lichenii, muschii, bacteriile fotosintetizatoare si algele, care pot utiliza energia solara pentru a fixa CO2 din atmosfera. Celelalte organisme din sol obtin energia si carbonul prin consumarea compusilor organici rezultati din plante, alte organisme sau alte deseuri organice. Exceptie fac doar cateva bacterii, numite chemoautotrofe, care pot obtine energia din compusi anorganici ai azotului, sulfului sau fierului. Pe masura ce organismele descompun materialele organice complexe sau consuma alte organisme, nutrientii sunt convertiti din unul in altul, astfel incat devin disponibil altor organisme din sol si in final devin din nou disponibili plantelor (atunci cand s-au transformat in substante minerale). Toate plantele (ierburi, arbusti, arbori, culturi agricole etc) sunt dependente pentru nutritia lor de reteaua trofica.

CE FAC ORGANISMELE DIN SOL?Cresterea si reproducerea sunt activitatile de baza ale tuturor organismelor vii. Toate organismele lupta pentru supravietuire, iar existenta lor depinde de interantiunea si

3

interrelatiile care se stabilesc intre ele. Exudatii radiculari precum si resturile vegetale reprezinta hrana pentru organismele din sol. La schimb, organismele solului descompun materia organica si furnizeaza plantelor substante minerale (mentinanduse astfel ciclul elementelor); de asemenea organismele din sol imbunatatesc structura solului; controleaza compozitia populatiilor din sol; controleaza aparitia unor boli (vezi tabelul Functiile Organismelor din Sol). Tabelul 1. Functiile Organismelor din Sol

TIPUL DE ORGANISM

EXEMPLE

FUNCTII MAJORE Capteaza energia solara; Utilizeaza energia solara

FOTOSINTETIZATORI

Plante, Alge, Cianobacterii

pentru fixarea CO2 ; aduc in sol materie organica (prin litiera, celule moarte, metaboliti secundari); Descompun resturile organice; imobilizeaza (retin) nutrientii in bimasa lor; creeaza noi compusi organici si deci noi surse de energie si nutrienti pt. alte organisme; leaga agregatele de sol prin hife fungale; bacteriile nitrificatoare si denitrificatoare convertesc formele de N din sol; inhiba aparitia anumitor boli ale organismelor; Imbunatatesc cresterea plantelor;protejeaza radacinile de boli; anumite bacterii fixeaza N atm.; anumiti fungi formeaza micorize cu radacinile plantelor, furnizandu-le nutrienti ( in special P) si apa;

DESCOMPUNATORI

Bacterii, Fungi

SIMBIONTELE

(Simbioza

Bacterii, Fungi

sau mutualismul)

PATOGENI

Bacterii, Fungi

Produc boli la diferite org.

4

PARAZITI CONSUMATORI DE RADACINI

Nematode, Microartropode Nematode, Macroartropode

Paraziteaza diferite organe vegetale, producand boli Consuma radacinile plantelor; cauzeaza pierderi importante ale culturilor Elibereaza nutrienti si NH+4 pentru plante; controleaza

CONSUMATORI DE BACTERII

Protozoare, Nematode

absorbtia radiculara; controleaza anumite boli; controleaza activitatea populatiilor bacteriene; Elibereaza NH+4 si alti nutrienti pentru plante;

CONSUMATORI DE FUNGI

Nematode, Microartropode

controleaza absorbtia radiculara; controleaza anumite boli; controleaza activitatea populatiilor de fungi;

MARUNTITORI SI CONSUMATORI DE PAMANT

Viermi de pamant, Macroartropode

Maruntesc si descompun resturile organice si imbunatatesc structura solului; constituie habitate pentru bacterii in intestinul lor sau in cooprolite; imbunatatesc structura solului, producand cooprolite si fisuri in sol; Controlul populatiilor; controleaza pradatorii de la

PRADATORII DE INALT NIVEL

Nematode pradatoare; Artropode mari

nivel trofic inferior; imbunatatesc sructura solului prin realizarea de fisuri si galerii.

5

MATERIA ORGANICA ALIMENTEAZA RETEAUA TROFICAMateria organica a solului reprezinta o camara de nutrienti si de energie care pot fi utilizate de organismele din sol. Bacteriile, fungii, and alti descompunatori transforma materia organica si elibereaza nutrientii din aceasta (vezi foto).

Figura 3. Aceste mici artropode (Collohmannia sp.) se hranesc cu frunzele cazute ale plantelor. Este inceputul ciclurilor carbonului, azotului si a altor elemente. Din: Roy A. Norton, College of Environmental Science & Forestry, State Univ. of New York Materia organica este reprezentata prin numeroase tipuri de compusi nu toti fiind la fel de folositori pentru hrana diferitelor organisme. In general, materia organica a solului este alcatuita din doua categorii distincte: humus si materie organica activa. Dintre cele doua, materia organica activa reprezinta partea disponibila pentru mai toate organismele din sol. Bacteriile au tendinta de a utiliza compusii organici simpli, asa cum sunt exudatii radiculari sau rezidurile vegetale proaspete. Fungii au tendinta de a utiliza compusi organici mult mai complecsi, asa cum sunt resturile vegetale fibroase, lemnoase, precum si humusul. Prin executarea unor lucrari intense se poate distruge fractia organica activa a solului deoarece aceste lucrari sporesc masiv activitatea bacteriilor, si a celorlalte organisme care consuma materia organica, convertind-o in CO2. Bunele practici agricole (reducerea lucrarilor intense ale solului si administrarea suplimentara de materie organica) vor sporii proportia de materie organica activa; pe masura ce nivelul de materie organica din sol creste, organismele din sol vor putea realiza conversia

6

acesteia in humus o forma relativ stabila de sechestrare a carbonului in sol pentru zeci si chiar sute de ani.

SURSE DE HRANA PENTRU ORGANISMELE DIN SOLMateria organica a solului include toate substantele organice existente in interiorul si deasupra solului. In continuare se vor prezenta cativa termeni folositi pentru a descrie diferitele tipuri de materie organica. Organismele vii: Bacterii, fungi, nematode, protozoare, viermi de pamant,

artropode si radacini vii. Material vegetal mort; material organic; detritus; reziduu de suprafata. Toti acesti termeni se refera la plante, animale, sau alte substante organice care au ajuns recent in sol si care prezinta doar semene incipiente de descompunere. Detritivorele sunt organismele care se hranesc cu astfel de materiale. Fractia activa a materiei organice: Compusii organici care pot fi utilizati drept hrana de catre microorganisme. Fractia activa se modifica mult mai rapid materia organica totala, ca raspuns la orice schimbare in sistem. Materia organica instabila: Materia organica ce este usor descompusa. Exudatii radiculari: radacinile plantelor. Lignina: Este un compus greu degradabil, intrand in componenta fibrelor groase, lemnoase ale plantelor. De regula, organismele care pot folosi lignina drept hrana (utilizand carbonul din structura acesteia) sunt fungii. Materia organica recalcitranta: Este materia organica reprezentata de humus si de materialele puternic lignificate, pe care doar foarte putine organisme o pot descompune. Humusul sau materia organica humificata: Reprezinta un compus organic Zaharuri solubile, aminoacizi si alti compusi secretati de decat

complex care ia nastere in urma numeroaselor transformari ale materiei organice. Humusul este foarte greu descompus deoarece proprietatile fizice si chimice ale agregatelor sale il fac greu accesibil pentru majoritatea organismelor. Humusul este un complex organic foarte important pentru sol deoarece el constituie un liant pentru

7

agregatele foarte mici ale solului, si astfel imbunatateste capacitatea solului pentru retinerea apei si a nutrientilor.

Acid humic

8

UNDE LOCUIESC ORGANISMELE DIN SOL?Organismele retelei trofice nu sunt uniform distribuite in interiorul solului. Fiecare specie sau grup traieste acolo unde gaseste spatiu, nutrienti si umiditate potrivite cu cerinte lor specifice de viata. Oricum, ele se intalnesc acolo unde exista si materie organica majoritatea in primii cativa centimetri ai solului, desi exista

microorganisme care au fost gasite si la o adancime de pana la 16 km (ex. bacteriile din depozitele petrolifere). De regula, organismele solului sunt concentrate: In jurul radacinilor. Rizosfera reprezinta solul din vecinatatea imediata a radacilor plantelor. (vezi foto). Rizosfera este colonizata de bacterii care se hranesc cu celule moarte provenite din radacini si cu proteine si zaharuri eliberate in mediu prin activitatea radiculara (exudati radiculari). De asemenea, in rizosfera sunt concentrate protozoarele si nematodele care traiesc pe seama bacteriilor. Prin activitatea lor, toate aceste organisme pun la dispozitia plantelor elementele minerale nutritive si in plus le protejeaza si de numeroase boli. Figura 4. Bacteriile sunt foarte abundente (rizosfera) descompuna in jurul radacinilor pot sa

deoarece usor

substantele

organice simple pe care le gasesc aici. Dupa: Soil Microbiology and

Biochemistry Slide Set. 1976 J.P. Martin, et al., eds. SSSA,

Madison WI.

In litiera. Fungii sunt descompunatorii comuni ai litierei, deoarece litiera contine mari cantitati de complexe organice greu de descompus de catre alte organisme. Fungii isi procura carbonul din descompunerea litierei, iar datorita hifelor lungi pe care le dezvolta, fungii au acces prin aceste filamente si la azotul care se gaseste in stratul de sol de sub litiera. Spre deosebire de fungi, bacteriile nu pot transporta azotul la

9

distante, asa ca ele nu prea se gasesc in litiera. Bacteriile pot participa la descompunerea litierei atunci cand aceasta este amestecata in profilul solului. De

asemenea, bacteriile sunt abundente in litiera verde a plantelor mai tinere care sunt mult mai bogate in azot si compusi simpli ai carbonului decat litiera plantelor batrane. Bacteriile si fungii sunt mult mai capabile sa acceseze suprafete mari de teren acoperite cu resturi vegetate dupa ce organisme cum sunt viermii de pamant, insectele consumatoare de frunze, milipedele si alte artropode erbivore au maruntit litiera in bucatele mici. Pe humus. Aici, organismele comune sunt fungii. materia organica din sol a fost deja descompusa de mai multe ori de catre bacterii si fungi si/sau a fost trecuta prin tubul digestive al ramelor sau al artropodelor. Rezultatul, compusii humici, reprezinta un complex care are foarte putin azot disponibil. Numai fungii sunt capabili sa produca enzimele necesare pentru a degrada compusii complecsi ai humusului. Pe suprafata agregatelor de sol. Activitatea biologica, in particular a bacteriilor aerobe si a fungilor aerobi, este mai mare la suprafata agregatelor de sol decat in interiorul agregatelor. In interiorul agregatelor mari de sol au loc procese care nu necesita oxigen (procese anaerobe), asa cum este denitrificarea. Numeroase agregate sunt de fapt coproolite ale viermilor de pamant (ramelor) sau a altor nevertebrate. In spatiul dintre agregatele de sol. Artropodele si nematodele care nu pot sapa in sol se misca prin porii si fisurile dintre agregatele de sol. Organismele care sunt sensibile la uscaciune, la deshidratare, asa cum sunt protozoarele si numeroase nematode, traiesc in porii umpluti cu apa ai solului. (vezi Figura pag 1.)

CAND SUNT ACTIVE ORGANISMELE DIN SOL?Activitatea organismelor din sol se desfasoara in conformitate cu variatia conditiilor sezoniere, precum si a conditiilor zilnice. In sistemele temperate, cea mai mare activitate are loc la sfarsitul primaverii cand conditiile de temperatura si umiditate sunt optime pentru procesele de crestere (vezi graficul). Cu toate acestea, exista si cateva specii care sunt mai active in timpul iernii, altele sunt mai active in conditii de seceta, iar altele sunt mai active in conditii de stagnare a apei.

10

Figura 5. Activitatea sezoniera a bacteriilor si a fungilor in zonele temperate (pe solurile agricole).

Intr-un interval de timp dat nu toate organismele sunt active. Chiar daca perioada de timp considerata se caracterizeaza printr-un maxim de activitate biologica, asta nu inseamna ca toate organismele sunt active ; numai o anumita fractie din organisme se hranesc, respira si altereaza intens mediul, celelalte au o activitate incetinita sau sunt chiar latente. Numeroase categorii de organisme sunt active numai in anumite perioade de timp, iar atunci ele interactioneaza intre ele, interactioneaza cu plantele si cu particulele de sol. Rezultatul combinat al acestor interactiuni este reprezentat prin numeroase functii benefice, incluzand aici ciclul elementelor (nutrientilor), controlul bolilor si a circulatiei apei (solutiilor).

IMPORTANTA RETELEI TROFICE A SOLULUIComponenta vie a solului (reteaua trofica) este deosebit de complexa si prezinta o alcatuire diferita in cadrul diferitelor ecosisteme (vezi figura). Fiecare ecosistem este influientat si prezinta beneficii de pe urma activitatii organismelor din sol. Interelatiile dintre sol, plante si organismele solului isi pun amprenta asupra biodiversitatii, productiei agricole, circuitului carbonului si al celorlate elemente nutritive, precum si asupra calitatii apei si aerului. Organismele prezente in sol sunt bacterii, fungi, protozoare, nematode, artropode si viermi de pamant.

11

Figura 6.

Biologia SoluluiCapitolul 2: RETEAUA TROFICA SI STAREA DE SANATATE A SOLULUIDIFERENTIERI INTRE RETELELE TROFICEFiecare camp, padure, sau pasune are o retea trofica unica; proportia si nivelul de complexitate dintre bacterii, fungi si alte grupuri de animale este specifica pentru fiecare ecosistem dat. Aceste diferente din cadrul retelelor trofice sunt rezultatul factorilor climatici, de sol si de vegetatie, precum si a practicilor agricole diferite de la un ecosistem la altul. (Vezi figura retelelor trofice din diferite ecosisteme, Figura 6).

STRUCTURA UNEI RETELE TROFICE TIPICEStructura retelei trofice se refera la compozitia si la numarul relativ de organisme care se gasesc in interiorul sistemului sol. Fiecare tip de ecosistem are o anumita structura caracteristica a retelei trofice (vezi tabelul Numarul Organismelor din

Solurile Ecosistemelor Nepoluate).

12

Tabelul 2. Numarul Organismelor din Solurile Ecosistemelor Nepoluate Tip organism O lingurita sol proaspat (sau 1 g sol uscat) Soluri agricole cultivate 100 mil. 1 miliard Cateva sute mil., adesea 1 miliard Cca. 10 m filamente de fungi 90-100 m 100 mil. cateva sute milioane 500 1500 m in padurile de foiase; 1500-60 000 m in padurile de conifere Cateva mii flagelate si amibe; 100-cateva sute ciliate 10-20 nematode consumatoare de NEMATODE bacterii; cateva consumatoare de fungi; cateva pradatoare ARTROPODE VIERMI DE PAMANT Cca. 1 m2 sol 50 m). In general, in solurile agricole, la o ligurita de sol (sau 1 g sol uscat) se gasesc mai putin de 100 nematode. Solurile pasunilor pot contine intre 50 si 500 nematode, iar solurile forestiere au frecvent cateva sute de nematode. Proportia dintre nematodele consumatoare de bacterii si nematodele consumatoare de fungi este conditionata mai ales de cantitatea de hrana (de bacteriile si respectiv de fungii din sol). Nematodele pradatoare se gasesc mai ales in solurile mai putin lucrate, ceea ce sugereaza ca acestea sunt sensibile la disturbarile care pot sa apara in sol.

NEMATODELE SI CALITATEA SOLULUINematodele pot fi folosite ca indicatori ai calitatii solului datorita diversitatii lor mari si datorita participarii lor in cadrul diferitelor nivele ale retelei trofice. Numerosi cercetatori propun metode de apreciere a starii de calitate a solului bazate pe numarul de nematode care apar in diferite familii sau grupe trofice.* In plus, nematodele pot fi folosite ca indicatori deoarece proportiile dintre populatiile lor sunt relativ stabile la

40

diferitele schimbari de temperature si de umiditate care apar in sol. Spre deosebire de bacterii, nematodele raspund la schimbarile care apar in sol intr-o maniera predictibila. Schimbarile care apar in cadrul populatiilor de nematode reflecta intocmai schimbarile care au loc in micromediile solului. *Blair, J. M. et al. 1996. Nevertebratele solului ca indicatori ai calitatii solului. In Metode de apreciere a Calitatii Solului, SSSA Special Publication 49, pp. 273-291.

Capcane pentru NematodeExista un grup de fungi care pot fi utilizati ca agenti biologici in controlul nematodelor parazite. Acesti fungi pradatori cresc in sol si intind capcane atunci cand detecteaza semnale de la prada lor. Anumite specii de fungi utilizeaza capcane lipicioase, iar altele construiesc inele circulare din hife, cu care realizeaza prinderea prazii. Arthrobotrys dactyloides. Dupa Wang, 2003

41

Dactylella leptospora Dupa Esser, 2003

Biologia SoluluiCapitolul 7: ARTHROPODAARTROPODELE DIN SOLArtropodele sunt animale nevertebrate, care prezinta o mare diversitate de forme, datorita adaptarii lor la diferite conditii de mediu (terestru, subterestru, ape dulci si marine, gheturi eterne sau viata parazitara). Numele de artropode vine de la gr. arthros segmentat si podos picior. Prin urmare artropodele sunt animale nevertebrate, cu picioarele segmentate. Ele nu prezinta schelet intern, dar au corpul acoperit de o cuticula chitinizata care formeaza un exoschelet.

42

Figura 1. Aceasta imagine microscopica prezinta o multitudine de specii de acarieni extrasi din sol. Pe o suprafata de cca 1m2 si o adancime de 2 cm se pot gasii cca 200 specii de acarieni. Desi insuficient studiati ei au un rol covarsitor in eliberarea nutrientilor in sol. Dupa: Val Behan-Pelletier, Agriculture and Agri-Food Canada

Artropodele au marimi variabile; de la dimensiuni microscopice pana la cativa centimetri, in lungime. Artropodele din sol cuprind specii inferioare - miriapodele (asa cum sunt centipedele si milipedele) si specii superioare asa cum sunt insectele (ex. gandacii, antenatele, colembolele-insecte fara aripi), arahnidele (paienjeni, scorpioni si acarieni) si crustaceele (ex. isopodele).

43

collembole foto Edie Dumbar traiesc in litiera si soluri umede

Acarian pradator Roy Norton

Milipede Trigoniulus corallinus (incr. Arthropoda, suincr. Myriapoda, Cls. Diplopoda)

Porcellio scaber (Increngatura Arthropoda, Subincr. Crustacea, Clasa Malacostraca, Ord. Isopoda)

Solurile reprezinta habitat pentru foarte multe specii de artropode. Pe un km2 de sol forestier, de exemplu se pot intalni cateva mii de specii diferite de artropode. Artropodele pot fi grupate in: detritivore, pradatoare, erbivore si fungivore, bazat pe modul lor de nutritie si implicit pe functiile pe care le indeplinesc in sol. Cele mai multe artropode care traiesc in sol se hranesc cu fungi, viermi sau cu alte artropode. Spre deosebire de acestea, artropodele erbivore, precum si cele detritivore sunt mai putin abundente. Pe masura ce se hranesc, artropodele amesteca si aereaza solul, regleaza densitatea populatiilor altor organisme si maruntesc materia organica din sol.

DETRITIVORELEArtropodele mai mari care se observa frecvent la suprafata solului sunt artropodele detritivore. Detritivorele mesteca materialul vegetal mort si odata cu acesta consuma si bacteriile si fungi care se gasesc pe suprafata resturilor vegetale. Cele mai numeroase detritivore sunt milipedele si crustaceele isopode, dar si termitele si numerosi acarieni. In solurile arabile, detritivorele pot sa devina daunatoare, deoarece in lipsa materialului vegetal mort, ele se pot hrani si cu radacini vii.

44

Figura 3: Milipedele sunt denumite si Diplopode deoarece ele au doua perechi de picioare pe fiecare segment al corpului. In general sunt inofensive pentru om, dar numeroase milipede se apara de pradatorii lor prin anumite secretii glandulare iritante si urat mirositoare. In imagine Orthoporus ornatus, un miriapod gigant (specie de desert) care atinge 15 cm lungime. Dupa: David B. Richman, New Mexico State University, Las Cruces.

Figura 4: Crustacei edafici (similari racilor si crabilor). Apendicii lor bucali foarte puternici faramiteaza resturile vegetale si litiera. Dupa: Gerhard Eisenbeis and Wilfried Wichard. 1987. Atlas on the Biology of Soil Arthropods. Springer-Verlag, New York. P. 111.

PRADATORIIPradatorii si micropradatorii sunt fie pradatori generalizati, atunci cand se hranesc cu diferite tipuri de prada, fie specializati, atunci cand vaneaza un singur tip de prada. Pradatorii includ centipede (miriapode care au o singura pereche de picioare pe fiecare segment al corpului), paianjeni, scorpioni, pseudoscorpioni, anumiti acarieni, gandaci si furnici. Cei mai multi pradatori se hranesc cu daunatori ai culturilor (fungi, viermi sau artrpode daunatoare).

Figura 7: Acest paianjen de 2-3 mm se gaseste la suprafata solului unde ataca alte artropode edafice. Ochii acestui paianjen se gasesc pe un peduncul situat deasupra capului. Walckenaera acuminata. Dupa: Gerhard Eisenbeis and Wilfried Wichard. 1987. Atlas on the Biology of Soil Arthropods. Springer-Verlag, New York. P. 23.

Figura 8: Acest paianjen din familia Lycosidae este un pradator solitar. Femela isi cara puii pe abdomen si ii hraneste prin regurgitare pana cand puii devin capabili sa vaneze

Figura 9: Pseudoscorpionii arata ca puii de scorpion, dar nu au coada. Ei secreta venin si il elibereaza prin chelicere. Traiesc in sol, in desert, in culturile de camp, in litiera. Unii pseudoscorpioni se agata sub aripile gandacilor,

45

singuri. Dupa: WikipediaEnciclopedia liberaTrygve Steen, Portland State University, Portland, Oregon.

fiind astfel transportati la distanta. Dupa: David B. Richman, New Mexico State University, Las Cruces

Figura 10: Centipedele sapa galerii in sol in cautarea pradei lor (viermi de pamant sau alte organisme cu corpul moale) Majoritatea speciilor se gasesc in litiera si in jurul locuintelor. Dupa: No. 40 from Soil Microbiology and Biochemistry Slide Set. 1976. J.P. Martin, et al., eds. SSSA, Madison, WI

Figura 11: Acarienii pradatori ataca nematode, colembole, alti acarieni si larve de insecte. Acest acarian Pergamasus sp. are (1mm) lungime. Dupa: G. Eisenbeis and W.Wichard. 1987. Atlas on the Biology of Soil Arthropods.

Figura 12: Acest coleopter Carabus auratus este un veritabil pradator (in imagine se observa cum ataca cu maxilele puternice o rama) Dupa: Wikipedia Enciclopedia libera

Figura 13: Furnicile sunt insecte sociale ca si albinele si viespile (apartinand clasei Hymenoptera). Pot fi pradatoare, omnivore, erbivore sau se hranesc cu insecte moarte. Sapa galerii pana la 3 m in sol. Biomasa lor este impresionanta: 10-20% din biomasa animala terestra (depasind-o pe cea a vertebratelor). In imagine trei furnici din genul Oecophylla care devoreaza o furnica rosie. Din: Wikipedia- Enciclopedia libera.

46

ERBIVORENumeroase insecte se hranesc cu radacinile plantelor sau alte organe ale plantelor, asa cum sunt cicadele, greierii, unele furnici, unele coleoptere (ex. Leptinotarsa decemlineata- gandacul de Colorado, figura 14) etc. Artropodele erbivore produc pagube importante, mai ales atunci cand numarul lor nu este controlat de catre alte organisme insectivore.

Figura 14: Gandacul de Colorado este o specie de Coleoptere erbivore care produce numeroase pagube in cultura cartofului. (In imaginea din stanga forma adulta; in imaginea din dreapta stadiul larvar). Din: Wikipedia enciclopedia libera

FUNGIVORELEArthropodele care se hranesc cu fungi (si uneori se extind si asupra bacteriilor) include majoritatea colembolelor.

Colembole (Ord. Collembola)Colembolele sunt printre cele mai rspndite i abundente artropode terestre. Importana acestora n ecosistemele terestre a fost mult vreme subestimat. Cu excepia unor specii parazite, colembolele sunt considerate a fi organisme utile, avnd un rol important n procesele de descompunere. Colembolele sunt insecte hexapode de dimensiuni mici, fr aripi, cu cap distinct, o pereche de antene, ase segmente abdominale, fiind nzestrate cu oceli (ochii compui le lipsesc). Sunt prevzute cu un organ de srit, furcula, plasat ventral (vezi figura). Majoritatea Colembolelor adulte

au doar ctiva milimetri lungime. Ele triesc ntr-o mare varietate de habitate, ns majoritatea speciilor exceptnd formele de litoral i neustonice, sunt cel mai ntlnite n sol i n stratul de litier, unde, mpreun cu viermii constituie majoritatea faunei de artropode edafice (Richard J. SNIDER, 1987). Datorit dimensiunii lor mici, contribuia colembolelor la biomasa total animal din

47

sol i la respiraie este sczut, cum ar fi de exemplu 1-5% n ecosistemele temperate dar peste 10% n anumite regiuni arctice. n ciuda faptului c reprezint o biomas sczut, colembolele sunt extrem de importante n influenarea structurii anumitor soluri (Kenneth A. Christiansen, Richard J. Snider, 1984). Ele au o mare varietate de diete, ns majoritatea formelor edafice se hrnesc cu vegetaia n descompunere i/sau microflor. n sol ele pot influena creterea i controlul unor ciuperci duntoare plantelor. Exist i cteva specii, precum Sminthurus viridis (puricele lucernei), ce se hrnesc cu material vegetal putnd cauza daune economice precum reducerea culturilor de trifoi cu pn la 50%. Un numr de specii sunt carnivore hrnindu-se cu Nematode, Rotifere i chiar cu alte Colembole.

Colembolele ca indicatori ecologici n ultimii ani, se manifest un interes tot mai ridicat n folosirea animalelor ca indicatori ecologici ai strii de mediu. Caracteristicile comunitilor de specii pot dezvlui proprietile habitatelor lor naturale ce ar fi, dac nu imposibil, foarte dificil de cuantificat doar prin simpla msurare a factorilor fizici sau a tipului de vegetaie. n plus, s-au efectuat numeroase teste de laborator privind efectul factorilor poluatori asupra colembolelor. Numeroi specialiti susin c abundena, diversitatea speciilor i caracteristicile colembolelor pot furniza informaii relevante privind impactul unor poluatori asupra ecosistemelor. O descretere a numarului de colembole dintr-un habitat poate fi n numeroase rnduri rezultatul aciunii factorilor poluatori. Se presupunea c poluarea duce la descreterea populaiilor tuturor speciilor de colembole, dar aceasta nu este ntotdeauna adevrat. ntr-adevar, rspunsul obinuit la aciunea unor factori poluatori la anumite nivele poate duce la creterea numrului de indivizi dintr-o anumit specie. Efectul poate fi indirect datorit distrugerii prdtorilor ce sunt mai sensibili la efectul unor astfel de poluani.

Anumite specii pot fi privite ca acidofile iar altele ca si calciofile, ploile acide favoriznd, de exemplu, dezvoltarea primului tip (acidofile). Specia Isotoma notabilis pare s fie foarte sensibil la ploile acide. ntr-un experiment ce a urmrit abundena diferitelor specii de colembole dintr-o regiune contaminat cu plumb din Norvegia s-a observat c specia Isotoma olivacea avea abundena cea mai ridicat n condiiile n care n mod normal specia Protaphorura armata ar fi trebuit sa fie cea mai numeroas. De asemenea s-a studiat distribuia populaiilor de Isotomiella minor, Folsomia quadrioculata i Folsomia fimetariodes ntr-o regiune poluat cu metale grele din Suedia. Astfel s-a remarcat o diferena n sensibilitatea la factorii poluatori dintre

48

aceste specii. Astfel, primele dou Isotomiella minor, Folsomia quadrioculata erau mai puin abundente n apropierea surselor de contaminare dect Folsomia fimetariodes, care a aprut ntr-un numr mai mare decat n zone necontaminate.

Astfel, ca rspuns la contaminarea mediului cu anumii poluani, anumite specii de colembole prsesc mediul respectiv, unele sunt ucise iar altele cresc n abunden. Folsomia quadrioculata, spre exemplu (specie ce deseori cuprinde mai mult de 40% din populaia de colembole din habitatele din zona temperat), este foarte probabil s i reduc abundena ea fiind destul de sensibil la poluani chimici. Cu toate acestea, un rspuns detaliat al fiecrei specii n parte la aciunea factorilor poluatori este dificil de prezis.

Cerinta chimica de oxigenCerinta chimica de oxigen (CCO) masoara consumul de oxigen din apa, din timpul descompunerii materiei organice si a oxidarii compusilor anorganici (asa cum sunt amoniul si nitritii). In general masurarea CCO se face pe o proba de apa uzata sau pe o proba de apa naturala, contaminata cu reziduri industriale sau domestice. Proba de apa se tine la incubat cu un puternic oxidant, in anumite conditii de temperature si o anumita perioada de timp. Cel mai comun oxidant folosit pentru masurarea CCO este bicromatul de potasiu (K2Cr2O7) in combinatie cu acidul sulfuric (H2SO4), la cald. Deoarece acest oxidant nu este specific, nu ne arata daca CCO este rezultatul degradarii compusilor organici sau ai celor anorganici. Prin urmare, prin metoda determinarii CCO, va fii masurat oxigenul din ambele surse. Cerinta chimica de oxigen este raportata la Cernta Biochimica de Oxigen (CBO), un alt parametru care masoara cerinta de oxigen in apele uzate (poluate). CBO masoara numai cantitatea de oxigen consumata de catre microorganisme, in procesele de oxidare. CBO este mult mai relevant pentru apele bogate in materie organica. Este important de inteles ca CCO si CBO nu masoara acelas tip de oxigen care se consuma in procesele de oxidare din apa. De exemplu, CCO nu poate masura consumul de oxigen asociat cu degradarea compusilor organici (asa cum este acetatul, de pilda). Acetatul poate fi metabolizat doar de catre microorganisme, si prin urmare doar CBO ne poate da o imagine despre degradarea lui. Spre deosebire de acetat, celuloza nu poate fi degradata de microorganisme decat in timp indelungat. In aceste conditii, pentru masurarea in timp scurt a necesarului de oxigen pentru degradarea celulozei se foloseste metoda CCO.

49