Giáo trình Sinh thái học đất: Phần 1

Irong việc chỉ thị điêu kiện sinh thái của môi trường đất; góp phần làm sạch mỏi trường khỏi các nhiễm hẩn chất thãi dán sinh, công nghiệp, trong việc.. 13.[r]

NLN.003616

P G S T S VŨ Q U A N G M Ạ NH

SINH THÁI BỌCé

(ĐẤ<T

Ảnh bìa ỉ: Cánh cúng Carabus auratus tàn công mồi (ánh Heiko Bellmann)

Mục lục

LỜI GIỐI THIỆU 9

LỜI NÓI ĐẦU i3

C h ư n g I K H O A H Ọ C S I N H T H Á I Đ Ấ T

1 t)ó i ỉư ọ n g , vị t r í n h iệ m vụ 15

I Dõi tượiìỊi 15

2 / tri vâ nhiệm vụ 15

Tóm qiuin trọiii> lìiiliién cứu siiilì vậl díít 16

I I L ịc h sử h ìn h th n h v p h t tr ic n 18

/, Tìiìli hình lìỊỉliiéii cứu sinh vậì ctiit iri' 1 tliếgiâi 18 I? Tiiili liìiìh iiiỊÌiicii cứu siiili vịĩi cỉấ! à \ 'iệl Num 21 I I I P h n g p h p n g h iê n cứu sin h v ậ t đ ấ t 2 4 /, C (f sà khoa ỈIỌC cíui p h iừ ỉin ’ pháp /HỊliiên círn 24 ỉ^hưưníỊ p h p niịlúên cihi íiộHíỊ vậì LỈcÍỊ chán khớp (M icr()aríhr<>poda)25

p h p ni>liicii cứu (lộinỊ vội dát cỡ tr iin ị’ hình \'à lớn

ịMvsoỊanna vù Mm roỊưitna) 31

•i Fhư(fiHỊ pháp m^ììièn cứit i>iiiiì tron {Nemaloda) <'f(íát 34

5 Pliiứnii’ pháp iiỊịlìién cứu ílộiiiỊ vật mặỉ dất 35

6 HlitứíỊ pluip (la Xiiycn ilat tGPR) klhiti Stíl ( ấn ỉrủc ììêìi nìónịỉ dáĩ 37

7 Pliit(fin> pháp dảnh i>iá tinh íiùiị (Ị(hii> i>iữa qitủn xã lồi sinh

vật (hít 4 ì

8 D ặ c li inii; ctia (/Iiấiì x ã siiiìi YỘt (lâl 4 8

C h ư n g I I Đ Ấ T v à m ò i t r n g S Ố N G t r o n g Đ Ấ T

I L ịc h sử n g h iê n u, q u t r ìn h vếu tị h ìn h th n h đ t 52

2 Quá trình hình thành đất M

3 Cúc yểu tó'hình thành dất 57

4 Đ ặc điểm tinh chất dấi oO

II Tính chất ba thể mỏi trưòTig dất o6

1 T hể rắn mỏi trườiìíỊ đđí (ì6

2 T hể Ìỏììg cùa mơi irường dù) 6 9

3 Thể mơi trường dẩí 73

I I I C h ế đ ộ n h iệ t c ủ a đ ấ í 75

ì Khái niệm ỷ nghĩa 75

2 Nguồn gốc nhiệt mói trườiiịỊ cíất 76

3 Các tính chất nhiệt cùa mơi írường dất 76

I V Đ ộ c h u a ( p H ) c ủ a đ ấ t 77

1 Khái niệm 11

2 Vai trò ý nghĩa 78

V Độ mùn chất dinh dưỡng đất 78

/ Kỉiái niệm vê chái mùn, phái sìnlỉ vá phái iriển chẩi dinh (iưởiìịị (i(íi 78

2 Q trình phân giải chất hữit tổng hợp mùn 80

3 Mối quan hệ tương tác cúc yêu tô trìịị mơi trườníỊ dất 80

V I T i n g u y ê n đ ấ t c iia V iệ t N a m 81

1 Cấu trúc tài nguyên đất 81

2 Đặc diểm, phán h ố sử íiụiiịỉ tài nỉỊun dấí K3

1 Mộì sơ'lính chất vật li iiótiịỉ hì l íu/ Jấl Viọì Nam 9S)

4 Hiện trạng sử dụng đề xuất quy hoạch dất Việt Nam 108

V I I C c q u y ể n tự n h iê n sinh q u y ể n (B io s p h c rc ) 1 1

ỉ Các tự nhiên 1 11

2 Sựlỉình thành pììát triển sinh quyển 1 15

V I I I Đ ấ t m ô i trư n g sông c h u y ê n hoá cu a sinh v ậ t 117

1 Đất mồi trườtìg sống dặc thù i 17

C h n g I I I C Ấ U 'P R ÍK ^ Q U Ầ N X Ã S I N H V Ậ T Đ Ấ T

1 Sự p h t t r ic n củ a sin h vậ t tro n g m ó i trư ng đ ấ t 122 I I C ấ u tr ú c đ a d n g sình học c iia q u ầ n xà đ ộ n g v ậ t đ ấ t 122 / Càìi trúc quân xã (lộiiiỊ vậl dát llico hệ tlioiiiỉ phàn loại học 122

2 Câu trúc qiiân xã clộiHỊ vật dát theo kích tliiíớc thê 124

.í Càii trúc quán xã clộmỉ vật ílâl llieo mức dộ íỊắn há với trường dất 126

■4 Cấu trúc qitủn xã ílộníỊ vậỉ ílcìí llieo dặc diém dinlỉ diỉâỉìiỊ 128

5 Cấn Inic í/tiíỉn xã dộnị’ vậl dủl theo dặc diểm hô hấp 129

I I I V i k h u ẩ n la m tá o đ ấ t 130

/ Tìnlt hình niịhiên cứu vi khiuín lam táo (lất 130

2 Đa íỉíUìi’ vi khuẩn lam rủ tào diít Việt Nam 132

3 Vi khiũin lam, nmiồn dạm lự niùên dđt 136

I V Đ ộ n g v ậ t lưỡng cư bị sát ír o n g đ ì 141 / M ô i tn íờ iiiỊ S()iiiỉ íto n g dát CIUI lưâiiíỊ cư hị sát 141

2 Đa cỉạiìíỊ thành phần lồi lưỡnị> cư hị Siít dát 143

3 Níịiiồiì thức ăn íroiìiỊ díit lưỡiti> cư vù hị sát (roiìíỊ đất 144

4 Tập lính sống cùa lưỡní> cư hị sát trotiịị môi tn(('rng đcit 146

5 Tập tinh sinh sàn cùa lưỡiìịỊ cư vù hị sát tronỊỉ trường cỉẩt 147

Chmmg IV TIẾN HỐ THÍCH NGHI CỦA SJNH VẬT VĨI MƠI TRƯỜNG ĐẤT

1 Tién h thích Iiglii hình thái cáu tạo a sinh vật đát 149

/ Hiiili tlùnili lớp vó íhểdày cltóiiíỊ nước 149

2 Hình thái câu kio ( (nhểkiêu ( liiii rúc 150

II Tiến hố thích nghi chun vận sinh vật đát 151

Ị PhươnỊị thức di chuyển íhụ dộng 151

2 PlnỉơníỊ tềiía di chuyai chủ dộnịị 151

I I I T iê n h o th íc h n g h i tro n g cư chê sin h lí (V sinh v ậ t đ ấ t 155

2 C c h ế tra o cìơi dạm ịỉià n i ric ii hao IIIÍỚC 156 I V T iế n h o th íc h n g h i sin h học sinh th i (ý sinh V ậ t đ t 16 0

/ Hoạt (ỈỘIÌỊỊ di cư lựa chọn n<fi SÕIHỈ 16()

2 Thay dổi cỉnt kì tập tinh sơni’ 162

V Tiến hố thích nghi sịng tập dồn tổ kiến 164 / Lựa chọn vị t r í làm tổ \ lãnh íliổ SOIIỊÌ 164

2 Thích nghi YỚi yếu tơ vơ sinh sinlì học 165

3 Sự chuyên hoủ ílẳiig cấp tập linh cỉắììịỉ cấp 166

■4 Thích nghi tronỊỊ quan hệ giiĩa c ứ thể tổ 171

V I T iế n h o th íc h n g h i độ ng vật đưn bào ( P ro to z o a ) sơng tro n g đ â ì 172

ỉ Cóc nhỏm động vật dơn hào SƠHÍỊ iroiìỊị dất 172

2 Thích ihịIũ ỵinlỉ thái tập tinh dỘỊìị> vật dơn hào dủí 173

Chương V Q U Ả N LÍ BỂN VỮNG TÀI NG UYÊN SINH VẬT ĐẤT

1 V a i t r ò củ a q u ầ n xã động vật đ ấ t tro n g q u tr ìn h h ìn h th n h đ át i 76

/ Các nhóm động vật dất í/ná ninh tạo dẩt 176

2 Vai trỏ phán hitỷ xác hữu cư cùa nhóm iỉộiìịỉ vật dất 177

3 Động vật đất tham gia troniỊ q írtnlì klìốiìí’ h vù mùn h(>á 186

4 Động vật đất chu trình litân c huyển vậì chấi dịnịỉ Iìăiìí> lượììỊị 187

I I C ó n t r ù n g đ ấ t tro n g đ ấ u tr a n h p h ò n g tr sâu h i 189

1 Vai trỏ trùiĩiỊ cánh CIIÌÌÍỊ ịCoỉeoptera) irìiỊ dấu IIanh plìịHiị Irừ

sâu hại 189

2 Còn trùng cảnh áờìg có tiếm năitiỊ tron^ phịnị> trừ sáu hại \ 'iệt Nam 190

I I I (ỉiun trịn ký sinh liên quan với mơi trường đất 194

ì Nhóm Ịịiun trịn sống mơi írườììỊỊ dấi 194

2 Nhóm Ịịiim trịn kỷ sitili tlỉực vật tronỊ’ dất vả pháp phịìiỊị trừ 197

3 Nhóm ỊỊÌun trịn ký sinh độiìiỊ yậí íroníỊ đát vù \'ậf ( hũ cùa ( luhiỊ> 201

IV Quần xã dộng vật đất thị điều kiện sinh thái môi trường 2 11

/ Cẩu trúc quần xã độtìíị vậl íiăt liên (Ịium dến sử dụng Itố cìỉát trotiị> sán

V Động vật đát góp phun cãi tạo vù nânỊỉ cao dụ phì nhiêu đất 219

/ NiỊliiẽn cứu (Ịitíiii lí hên rữiiiỊ liị’ sinh vặt dất 219

2 C (f S(’t khoa học ửiìịỊ cliini’ (Iộiiị; vật chít lỊĨp phân cài lạo dát 223

.•? D ộ n i ’ VỘI dát tro iiiỊ (/Iiá trìn h tạ a clấl tă m i (lộ phì c iia cỉâĩ 225

4 Gitiii (lất ÌỊĨỊĨ pliihi cài lạo dấi ờ l 'iệi Nam 227

Chưưng VI HƯỚNG DẪN n g h i ê n c ứ u Đ IỂ U t r a

Đ Ộ N ( ; V Ậ T Đ Ấ T Cỡ N H Ở , T Í I Ư N G B Ì N H V À L Ớ N ( M I C R O K A Ư N A , M E S O K A Ư N A V À M A C R O P A U N A )

I Đ ặ t v n đ ề 231

II Hình thái, kích thước phân luại độiiịĩ vật đất cỡ nhỏ, trung bình

v lớn 2 2

LỜI GIỚI THIỆU

c U i i n e • nhà khoa học tự nhiên vĩ dại, níỊười cha í i ẻ cùa khoa học

pìuhì loại vù lìệ íhơ)iỊ> sinh vật học dã từiìíỊ chia ỊỊiứi thành íhể tự nliicii là: khống vật, lliực vật ílộiìíỊ vật Đến cuối kỉ XIX, nhà khoa

ỉtọc Níỉa \ Đokiu liaev, ììỊịười khai sình khoa học thổ nhưỡnịị học lại phán

hiệt thêm thể tự nhiẽn thứ nt lù liất Sốiìíi đất dó sấiìíỉ âm tììầm troiìiỉ hóiiỊ> tơi nuữm vàn siiili vậỉ nhị hí ẩn Đáy mơi ti ườiìi’ sơììiị ííậc thù, với câu trúc thê rắn, lóiií’ khí, mà íronỊ> dó mang

chửa cà mộí íhẽ lỊÌài siiili vật võ ( luiịỊ da (ỉạiiịỊ phìỊị phú, từ đ(m hào dên

díi hào nhóm vi khuẩn, tào, năm, nhiều vi sinh vật, vi thực vật, dộiỉỊỊ vụl kỊiơiií> xương SOIIỈỈ cúc nhóm dộnị> vậí có xương sơng khác Sinh vật íhíĩ dược xếp thành nhóm khác iiluiK, tiiỳ theo kích thước thể, lỉieo

(ỊiỊc lỉiểm dinh dưỠHiị, hô hấp Titỳ thuộc vào mức độ gâiì bỏ với mỏi

írườnỊị cỉẩí, mà sinh vật liất dược xếp tliùnh nhóm đất dặc thù hay khơng (lặc thù nhóm ciiù tụm thời ìuiy linh cờ Hệ (ỈỘHỊỊ vật đất tliậl da dạtiỊỉ và phoHỊị phú Có lẽ, chí trừ luii nhóm íiộnịi \ ậí riiộí klioaiiỊi da Ịịiii, cịn

lợi la có thểỊịập tấl rá ( úc nhóm (ỉộní> VỘI (lây Hệ dộHỊị vật díít chiếm một

phần lớíi iroiìỊỉ íổiiii sinlì liỉợn^ lic (Ịộiiịị vật cựiì klìoảng nứa toiìiỉ sơ'

lồi (iộiig yật SOIÌỊỊ n ên Trái Đấl, yậy chúng lù thành phẩn quan írọnỵ, hình ihànli nên tỉnh (ía chiníỊ siiììt học sinh {ịi('fỉ.

NiỊoy từ citổi kỉ thứ XIX \ 'ù (láu thể kỉ XX ( ác nhà dộng vội học, thổ

ìihưữiiỊi học sinh ihái học d ã dặc hiệt Cịuan làm ciên cúc h oạt (Ịộiiịỉ tạo d át

( lia nhóm sinlì VỘI soní> troiiiỉ mơi trườHỊị nảy Tuy nhiên chidêh nỊiữiìỊỊ

ììùm 40-50 của lliê ki XX, hộ lìiơiì khoa học Ii^liiên cínt các /ilióm sinỉi vật CÙIÌÍỊ lioại íỉộniỊ sõ)ìí> ('ùa CÌIÚIÌỊ^ trom> mối quan hệ chặt ch ẽ với môi

iụ>c sinh thái dất Sinh lliái ihít hộ mơn khoa học liên /n^ủiili t ó l o/ IK ‘ quan trọng, giúp giài (ịtiyếí Iilìiềit vẩn đé khoa học \'à rlìirc liihi MIIÌ \Hiíỉ Ngỉiiên cidt sinh vật âấí Ịịóp phần (/11(111 trọiìiỉ, iỊÌÚỊy tìnì hicu ciìc dãi ìinli sinlỉ học đất đặc ctiểm dư dạn\’ ciìd thê iỉiới siiìli vậl nói cliiiiì;^ Tu ( <}( iiỊỉlùên cứu khii ỉiệ sinh vật dàt có iiliữiHỊ íỉề Míííl ịịóp phẩn cài íạa \ ti uìir^

độ p h ì itất, d đ t hoaiiii (lất hạc mầu, VÍIIÌÌỊ ílấí tr(>iìi’ dối núi II ( I ( p h ầ n d t ì h Ịịiá s ắ p x ế p c c vìiììiỉ d ị a li l ự n liic iì, c c VÍIIIÌỊ sinh llh íi, </ / ( \

hoạch vìmg sàn xt iiơniỊ íiiỊliìệp Nhiêu nhóm siiìli vậl dăí có \'(ii irn (//ÍC//Í

írọn^ chi thị diều kiệiì mói trưởìiịị, góp phản làm niịi írườn'^ kli) ii cóc

n hiễm hấn hâi chất thải dân sinh, CƠIIỊ> HỊịhiệp Chúììị’ cịn lác Iilkiii lỉứii

diệt m ang triiỵén mộ! s ổ nhóm ki sinh Irùiìị^ luiy itiỊKon hệììli kluK

NiỊliién cứu xinỉi thái dát cịn íỊÌtip làm sáiìí> tó nhiêu viíu dè Ví' II^KỊIÌ

c h ủ i ì i ỉ l o i p h t s i n h v m ộ t S ('ilỊu y liiậ l ti ế n lio CIỈCỈ s iiìlì iỊÌỚi M ộ t ìroiì'^

nlnĩiìiỊ lĩnh vực rộníỊ lớn, cấp ílúêì, cịn nìiiéit kli(>àiìi> ívỏnỵ chưa dược kluíin

phú nghiên cint sinh học dại, íiướnỊị iiíỊhién cữu da dạiìi^ sinh

học m irường sóng đất Nền văn minh ciui nliúii loại phụ ihiiọi

rất ììhìéu vào mõi írườiìíỊ cỉấi, luti cuiiỉ’ cấp níỊKồii chất ílinlì íỉườiì^ ( ho < ác

hệ siiìii thái canh tác nơiìỊỉ ngỉtiệp nói riêiiịỊ, cho thểiỊÌứi xanh nói ( liiuiíỊ

và cho cở ỵựsổiìỊỊ sinh (/Iiyểiì.

ở nước ía, từ nliữiìỊỉ nãm dần thê ki XX dã có sơ Iiỵlìicit ( lúi riêiỉ^ hiệt cức nhóm sinh vật dát liên ({luiii dếìi mỏi trường Tiiy

n h i ê n c h ỉ t n h ữ n g n ă m II lạ i đ y , CÚC' n g h iê n c ih i v ề d ộ iiíỉ v ậ l vù .siiili

thủi cíấí nói clỉuiìíi bắĩ dấu (lược tiên hành Cif sờ khoa liọ( ( hộ

môn Cuốn "Sinh thái học đất " cùa PGS TS VCt Qtiaiìi’ Mợnlì Ịà nwi IICIÌỌ nltínìg đón^ góp tiên plionịỉ theo ìiưâiiỉi lìỊỉhiên cihi Vài tư cách nìot

chun Ị>ia nghiên CIỈÌI sâu lĩnh vực sinh thái dăt, tác Ị>iá íkĩ Ị>i(U lliiệii > (/

cập nhật nhiều tư liệu CỊIH trọiìiỊ cùa lliế ịỊÌỚi ihco hưởn^ chiiycn Iii^àiili

này Đáng ỷ sáclì (ÍỒI}Ị> thời cịn cunỵ cấp nhiều tư licit dicii tra nghiên cítii lĩìììì vực sinh thái clâi Việt Nam Sách clưự( hiưii

soạn, hồn thiện nâiìỊỊ cao trẽn sà cliìtii íỉê "ĐộiiiỊ vật cỉấí Siiilì

học đ ấ t " củ a tác giả, d ã ítượi (lùniỉ làm tủi liệu iỊÌáni’ v lìììièii Iiăiìi clin

sinh viên nhữnỵ năm cuối bậc Dại học Sách (lược dìniíỉ lùm lài liật

íiciy (iiíiili thức ỉroii^ ('íiKdn^ li Ìiìli dà<> tạo Sau dại học, clui\'êíi Iiiịàtỉìt Sinh thái học cùa inrờniỊ Dụi ÌIÍH Sif plkitìì Hà Nội cùa Việti Sinh tliái \'à Tời iiíỉiiỴcn sinh V(ii Hìộl sơ i'(f sớ cíào tạo ( lìiin niỊÙnh có liên (Ịuan.

sávh có ilic (lùníỊ ìcOìì tài ìiị’11 ỉham klnlo hô i(li cho lỉiủv ỉỊÌứo, sinh

vicii d i học, học \ icii sau dại Itọc cú( lìlìà UỊịhicn cứu ứiìiỊ dụ/ti’ íỊm

íâiìì dên lĩnlì vực da (lợiiỊỊ sinh liọ( vả lài Iiuiiyi'!! sinh vật (kít Chác rung

( IIÕIÌ sách kh ó Irchili klưii Iiliữiì,i; lliiiúi sót, moniị hạn (lọc íỊĨp V kiến (lê tác “/</ có ììiê hồn lìiii’11 rà luĩiiiỊ cao IroiHỊ lif(fiìí’ lai.

Trân trọit;^ Ịịiới ílùệii vài hạn dọc vé cuổn sách này.

V iệ n tr ỏ n g V iệ n S in h t h i v T i n g u y ê n s in h v ậ t ( ỈS T S K H V C Q U A N G C Ồ N

LỜI NĨI ĐẦU

ỉỉìnìii níỊỊy, mồi hước chân n ên mặt đất có nghĩ rằíiỊỊ hước

chân liàiĩíỉ trăm, niỉlùiì chí hàng chục nghìn siíìlì vật

sô)i}> ThếỊịiới sinh vật đất \'ô đa dạng phong phú TronỊỉ mơi 111011 ^ dất, ta gặp dại diện hầu hết ngành động vật khơng xiaĩng SƠIIỊỊ có xươìĩg sống Đó nhóm Sinh vật nguyên sinh (Proỉisia), Giun dẹp (Plathelminthes), Giun vịi (Nemertini), Giun trịn (Nemathmintìies), Giun dốt (Annelida), Chán ngắn (Tardigrada), Có móc ịOnychophora), Cềtủn kỉtớp (Artliropki), Thán mềm (Mollusca), LưânỊỉ cư, Bị sát Động vậí gậm nhấm \'à sị' dộng vật có Vỉỉ nhỏ khác Thêm vào dó lù nhiêu vi kỉìitẩn, tào, nấm, vi thực vật (Microjĩora) nhiều vi sinỉt vậi khác Ngay từ cuối th ế kỉ tỉiứ xỉx dấu kỉ XX nhà động vật học, thổ nhưỡng học vá sinh thái học dã dục biệt quan tâm đến hoạt động lạo dứ) nhóm sinh vật sổiiỊỊ mỏi trường Tuy nhiên chỉ (ích năm 40-50 cùa kì XX, hộ mơn khoa học nghiên cihi nhóm sinh vậi, cùnỊ> hoạt dộHỊỉ sấnịỉ cùa chúng mối quan hệ chặt cỉiẽ

với hệ sinh tlỉái dát m ới thực trở íhànii m ột hộ m ôn khoa học riêng hiệt,

Khoa học sinh thúi đất (Soiỉ Ecoìoịịy).

Vậy sinh vật dất chúng có vơi trị th ế hệ

sinh iliííi í í ấ i C ó lììể hiểu mộí ( íí( 7ỉ clmiìg lìliấí íhì tất nlũnĩg siiili yậ! cỏ

dời soiỉịỉ liên quan gắn hớ chặt chẽ với mỏi trường đất đền gọi lâ

sình vật dát Từ nỊỉlỉién í thi \'í' àa sinh vật đái có nhữnỊĩ đê xuất

íỊĨp phần cải tạo tăng dộ phì (lất, vùng đất hoang, đất hạc mầu,

VÙIHỊ dât irôniỊ dổi núi trọc; Ịịiúp dánh Ịiiá xếp cúc VÍIỈÌỊỊ địa // tự

nhiên, vt)ni> sinlỉ thái, quy hoạch phán bô' vùng sân xuất nông

lìỊịìiiệp, VÍIIÌỊỊ iỉịa li tự nhiên Nhiên nhóm sinh vật đất cỏ vai trò quan trọng

Irong việc thị điêu kiện sinh thái mơi trường đất; góp phần làm sạch mỏi trường khỏi nhiễm hẩn chất thãi dán sinh, công nghiệp, việc

tiêii d iệt m ang truyền m ột so nhóm ki sinh írùiìíỊ hay inỊiiồn hiỳili k h i

Ngồi ra, nghiên cínt sinh thái (lấi cịn ịịiúp ịỊÌãi làm sánỵ ló nliicií ván dê vè HỊỊUồn gốc, chủng loại phát sinh vủ sỏ quy luậl tiên lioá I Ún sinli

gi('ri ngày Ngày khoa học sinh thái dấl dã hình t h n h như họ

mơn riêng hiệt liên ngành, với dón^ íỊĨp quan irọniỊ Ị^iiip ^iai qiiyết nhiêu vấn đê cùa khoa học vù thực tiễn sãn xuất, dặc hiệt (/Iiàii li hến vínig tài ngun mơi trườinỊ cíấi.

Khi biên soạn sách này, cliủiìị’ tơi ý ílíim hảo lính khoa lìọc, phù hợp với nguyên lí sư phạm Nịỉồi nhữìii’ vấn dề khoa học chinìịị, llii

iihữnỊỊ kết cỊuả thành nm nưĩi nghiên cihi sinh thái diù ờ \ 'iệt Niioi

và tiên thè iịiới Jã dược trình bù\ Cuốn sách dược irình một chuyên khảo giới thiệu vê sinh thái ăiit Trong dó người dọc có thê clược lìni hiểu vé Sinh thúi đất mội hộ môn khoa học, với dặc llii) vc đổi tượng phương pháp liếp cận Môi trường đất khơng dược xem xét hình diện thể rắn, lỏng khí nó, mủ cịn dược pỊiáii licli như mỏi trường sống đặc lliù ( lia sinh vật Cấu trúc cức quần xã sinh vật đất chính, nhận dạng hệ tliốnịỉ phân loại, liến liố ihich Díilii ( ùa

chúníỊ với mơi trườn lị sống, cìiHịỊ với sơ hướng ítìiỊỊ dtiniỊ vù qiịàn lí hên

vững tùi nguyên sinh vật đất dược đé cập dến.

Tron^ biên soạn, tác già dã tham khảo sử clụiiịỊ nhiêu tư liệtí ciia các tức giả iroiiỊỊ ngồi nước, (kĩ nhận dược ỷ kiến đÓHị’ ịiỏp quan trọiii> của GS.TSKH Trần Kiên, GS.TSKỈt Vũ Qiiang Côn PGS ĨS Le Đình Tnuìỉi. cũng nhiêu ý kiến cụ thể chuyên gia, dồng nịịhiệp vù sinh viên NíỊồi ra, phịng Qn li nghiên cíni khoa học, Ban chủ iiliicDì khoa Sinh - ỈG'NN Nhà xuất hỏn Đại học Sư phạm Hù Nội dã tạo dicn

kiện thuận lợi d ể sách dược kịp iliời hiên tập in án, phục vụ V

dợy nghiên cicii khoa học Xin írim írọnỊỊ cám ơn nliíniỊỊ ỷ kiến (iónịi ỵĨỊ> và hỗ trợ q báu nêu trên.

Mặc dù cốgắtiịỉ, nliiíìiịỊ (lo hạn chếvề tỉừri ỊỊÌan trình clộ, ( lun ràng sách khó tránh khỏi nhriiìỊỊ sai sót Tác ịịià mong nhận dược ỷ kich đỏng góp bạn đọc, đ ể sách hồn chình dầy Jii nữa.

T Ấ C ( Ỉ I Ả

KHOA HỌC SINH THÁI ĐẤT I ĐỐI TƯỢN(Ỉ, VỊ TRÍ VẢ NHIỆM v ụ

1 Đỏi tưựnịỊ

K h o a học nghiên cứu nhóm động vật đất c ó c sở h ìn h iliành, p h át triến từ hai m ôn khoa học riêng biệt, đ ã c ó từ lâu Đ ó k h o a học đ ộ n g vật học, vịn có từ thời cổ đại khoa học th ổ n hư ỡ ng học, trẻ hơn, d o n h bác học Nga V Đ òkuchaev sáng lập từ c u ố i th ế kỉ X V III N goài ra, khoa học đ ộ n g vật đất liên quan chặt chẽ với m ột số m ôn khác, n h sin h ih học kí sinh trùng Bởi mơi trường đất k h n g nhữ ng m ôi irườiig số n g c h u y ên hoá đặc thù, m nơi phát triể n liến hoá c ủ a n h iều n h ó m sin h vật, nơi phát tán lây nh iễm củ a n h iều n h ó m g iu n sán kí sin h n g u n bệnh, đồ n g thời m ột m xích m trư ng q u a n trọ n g tro n g chu trìn h luân ch u y ển vật chất dòng lượng

T h eo trư ng phái n g h iên cứu Liên Xò trước đ ây nước N ga h iện nay, đ ộ n g vật dất k hoa học nghiên cứu nhóm đ ộ n g vật c ù n g h oạt d ộ n g số n g c ủ a ch ú n g mối liên quan chặt chẽ với m ỏi trường đất nơi c h ú n g số n g (M G hilarov, 1976) T heo quan đ icm lác g ià P h áp Z M a sso u n d (1 9 ), m n g ày nav nhiều chuvên gia ch ấp n h ận , c sở c h o rằiiíỉ n g h iên cứu sinh vật sống Irong đất nói ch u n g k h ô n g th ể tách rời việc n g h iên cứu m ỏi trường sống đất c h ú n g , thê k hoa học đ ộ n g vậl đất c ần coi khoa học sinh ihái đất đối tư ợ ng c ù a n ó cị n b ao iiổm cá n h ổ m vi sinh vật đất

2 Vị trí nhiệm vụ

Sinh thái học dất nghiên cứu nhóm sinh vật đ ất, c ù n g h o ạt đ ộ n g sống m òi Irưừng sống có liên quan Có thể kế q u a m ộ t số hư ớng n g h iên cứu c h ín h c ủ a bị m ón khoa hoc sau:

C h oìig I II I I I ■ I

1 N g h iên cứu tín h đ a dạng sinh học quần xã sinh vật đất

2 N ghiên cứu c ấu trúc vai trò quần xã sinh vật dấl tionu ch u trình luân c h u y ển vật chất dòng nãng lưỊtng hệ sinh thái tự nhicii \'à n hân tác

3 N g h iên cứu c b ản sinh học, sinh ihái hình thái sinh lí cùa n h ó m sin h vật đất

4 N g h iên cứu c ấu trúc quần xã sinh vật đất yếu tò chi thị sinh học

củ a m ôi trường sốn g

5 V trò lan tru y ền phát tán m ầm bệnh giun sán kí sinh cứa sinh vật đất

6 N g h iên cứu q u ả n lí phát triển bền vững nhóm sin h vật đất

3 T ầ m q u a n t r ọ n g c ủ a n g h iê n u s in h v ậ t đ ấ t

N ói m ộ t c ác h c h u n g nhất, tất nhóm sinh vật c ó hoạt độtig số n g phụ th u ộ c h o ặc c ó liên q u an nhiều hay đ ến m ôi trường đất dều gọi sin h vật đ ất N h vậy, th ế giới sinh vật đ ất vô phong phú \ đa d ạn g C h ú n g bao g m đại diện hầu hết n gành động vật khơng xưưng •Sống, từ đơn bào đến đa bào đại diện số lớp động vật có xưưng số n g , đại d iện thực v ật có đại diện củ a 10 n g àn h dộng vật k h ô n g xưofng số n g n h nhóm Sinh vật n g u y ên sin h (P ro tisla), G iun clọp (P la th e lm in th es), G iu n vòi (N em ertini), G iun tròn (N em ath elm in th es), Ciiun đ ố t (A n n e lid a ), C h ân n g ắ n (T ardigrada), C ó m óc (O n y ch o p h o ra), C hân kliứp (A rth ro p o d a), T h ân m ề m (M ollusca) Đ ộng vật có xương sơng khơng có n h iều tro n g đ ất, b ao g m nhóm Lưỡng cư, Bị sát, Đ ộ n g vật gậm nluVni m ộ t sô đ ộ n g vật c ó vú khác Thêm vào d ó nhiểu vi k h u ẩn , táo, nam \ ằ vi thực vật k h ác (M ic ro ílo )

Sinh vật đất p h ân thành nhóm khác tùy th eo mức độ gắii bó thời g ian số n g tro n g đất, theo kích thưóc thể, theo đặc đicm dinh d ỡ ng th e o đ ặ c đ iểm khí hơ hấp chúng T uy n h iên , tuỳ thuộc \ thời g ian m ức đ ộ g ắ n bó nhiều hay với m trường đ ất, tu ỳ theo vai irò c ủ a ch ú n g tro n g q u trình sinh học xảy tro n g m ỏi trường này, mà sinh vật đ ấ t n h k h o a học xếp thành nhóm sinh vật đât đặc Ihù sin h vật đ ất k h ò n g đ ặ c th ù nhóm sinh vật đất tạm thời

N ghiên cứu sinh vật dât có ý ngliĩa quan trọng cho việc tìm hiểu đặc

íính sinh học đất \ ’à đặc điểm đa dạng giới siiih vật nói chung Đ ó lí sau:

1 Hệ sinh vật đất tham gia vào chu trình tự n h iên q u y ết định nhiều lioạt tính sin h học mỏi trường nơi chúng sống C húng có q u a n hệ m ật thiết đ ến q u trình tạo đất góp phần định độ phì nhiêu c ủ a đất

2 T h àn h phần cấu trúc hộ sinh vật đất c ó liên q u a n ch ặt chẽ đến tính ch ất ciia đất, th ế chúng có ý nghĩa n h m ộ t sin h học (B io in d icato r) tính ch ất m trường sống

3 N h ó m độ n g vật đất chiếm 90% tổng sin h lượng hệ đ ộ n g vật ờ cạn \'à lổng số loài độ n g vật sống T rái Đ ất, nên c h ú n g th àn h phần q u a n trọ n g tạo nên tính đa dạng sinh giới

4 Đ ất m ôi trưèmg nuôi dưỡng phát tán c ù a n h iều n h ó m kí sinh irù n g n g u n bệnh, th ế nhiều nhóm động vật đ ấ t cị n c ó vai trị n h m ột v cctơ lan tru y ền yếu lố ngãn chặn lây lan c ủ a c h ú n g q u a m ỏi irư ng

5 Đ ất m òi trường sống đặc thù, chuyển tiếp giữ a hai m ô i trường nước cạn, Iihiéu tihóm sinh vật phát triển tiến h óa qua m ỏ i trư ng Vì thê sinh vật đất cò n đối tượng cho n g h iên u tìm h iểu q u y luật biến thái th ích nghi tĩến hóa, g ó p phẩn làm rõ ngu n g ốc p h át sin h tiến hóa c h ù n g loại củ a th ế giới sinh vật

c L in n e nhà k h o a học tự nhiên vĩ đại người c h a củ a k h o a học phân loại \'à hệ th ố n g sinh vật học ch ia thố giới thành thể tự n h iên c h ín h , k h o án g v ật, thực vật độ n g vật Đ ến V Đ o k u ch aev , ngư i khai sinh k hoa học th ổ ỡng học lại tách riêng m ột thể tự n h iên th ứ tư, m ôi irường đ ất T h eo V Đ okuchaev, đất lớp vỏ bề m ặ t n g o ài c ù n g c ủ a Trái Đ ất tự biến đổi, đ o chịu ảnh hường đồng thời c ủ a tác n h ân tự n hiên nh nước, kliỏng k hí loại sinh vật sống c h ết N h vậy, th eo n h ìn n h ận c ủ a V Đ o k u ch aev sinh vật sống đ ấ t ln c ó vai Irị q u an trọ n g tro n g h o ạt tính sinh học đất Đ ến V V e m a d sk y , người học trò k ế tục n g h iệp củ a V Đ okuchaev, đưa thêm k h n iệm “ ihể tự nh iên

sin h học vô sin h ” , nhữ ng câu (rúc tự nhiên, bao cồm đồĩi<> tliời cá Ihc hữu sinh thê vỏ sinh N h đất nghiên cứu từ lâu niội thô \ ậi chất tự nhiên, liên quan chật chẽ đến quần xã sinh vật sống troiiiỉ dó.

Đ ất m trường sống đặc ihù, có cấu trúc ba thê tliể rán 1011” \ khí T h àn h p hần ch ất rắn chiếm yếu khối lưm ig củ a đ ất thườĩiiỉ ch iêm % khối lượng T hành phẩn rán gồm hai loại, chất \'ò cơ ch ất hữ u Đ ối với động vật, m òi trường số n g đa hạt với hộ th ố n g k h o an g kẽ h liên kết với T uỳ loại đất tuỳ điều kiệii cụ thể, m hệ ih ố n g k h o an g kẽ hờ chiếm k h o ản g 20-30^/í lốiig thõ tích ch u n g c ủ a đất Bên khoáng k h ô n s gian k h o an g kẽ h nàv a n h iều loại k h í nước Lượng nước m ỏi trường dãi liên kõi ứ m ức b ền vững khác với hạt thể rắn L ượng nưcýc có chứa ch ất hữu c hoà tan khác nhau, nên gọi d u n g d ịch đát Thó k h í củ a đ ất ln a m ột lượng ẩm ờ mức cực đ ại, m tro n g đ ó hàm lượng k h í c acb o n ic lớn so với hàm lượng k h í n ày ở ngồi k h í quyến

II LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

1 T ì n h h ìn h n g h iê n u s in h v ậ t đ ấ t t r é n th ẻ g iớ i

V trò hoạt đ ộ n g nhóm sinh vật sống tro n g đất từ lâu đ ã n h iều n hà n g h iên cứu quan tâm Con người đ ã b iết đ ế n vai trò phân hủy xác m ù n , p hân g iải chất thái hữu luân c h u y ế n vật ch át nhicu nhóm sin h vật c L in n e giới thiệu m ột cách h ìn h tượng khái quát, c h ín h xác vai trị phân hủy xác hữu đàn ruồi vù n g n h iệt dới nóng Iihư -sau; vùng n h iệt đớ i, cẩn ruồi với d àn c h áu cú a ch ú n g la đ ủ ãn hết m ột co n ngự a chết nhanh đàn sư tử ãn N ăm 1880, V Kibi ị c ũ n g đ ã c ó nh ữ n g q u a n sát m ò tà vai trò phân hủy xác ihực vật \ nấni rừng c ủ a c ô n trù n g đ ất M ột nghiên cứu k h o a học đầu liên Ve đ ộ n g vật đất củ a n h tự nhiên học vĩ đại Ch D arw in Sau ch u y ến du lịcli th ám h iểm làu B igle (1839), ông điều tra c ô n g b ố khảo sát Vc vai trò tạo tần g m ùn c h o đất giun Đ ến nãm 1881, c u ố n sách “ Sự tạo tầng m ùn thực vật n h hoạt động giun đ ấ t” đ ã Ch D arw iii cô n g b ố L u ân Đ ô n T rong năm cuối th ế kỉ th ứ X IX , lần lưm c<)

h n g loạt tị n g trình nghiên cứu vé nhóm sin h vật đất thực c n g bố C ó thc kc cịng trình nghiên cứu g iu n đ ất c ủ a H Post (1 ) c ủ a B H cn sen (1 7 1882); hav c ị n g trìn h n g h iên cứu vai trò phân h ú y xác vụn thực vật nhờ động vật đất củ a n h k h o a học Đ an M ạch p M u ller (1 1882) T hời đlcm nhà n g h iên cứu vi sinh vật cũ n g (lã thu th ậ p nhiểu số liệu vé vai trò ý nghĩa cù a nhóm vi sinh vật (lất Đ ó nhữ ng cị n g trìn h nghiên cứu vi sinh vật đất \ ’à vai trò củ a ch ú n g c ù a m ột sỏ nhà n g h iên cứu R G rcef (1866), A R o sen b erg - L ipinsky (1 ) A S chncider (1 8 ), A C tili R P io cca (1 ), M B eijerrin ck (1 ) v v Với phát trién m ạnh cùa m òn khoa h ọc vi sinh vật, Iihà n g h iê n cứu thu nhiều kết xác đ ịn h vai trò p h â n h ủ y m ùn tạo đâì c ù a n h ó m vi sin h vật

C h o đôn nhữ ng n ãm đầu th ế kỉ XX nhà n g h iên u đ n g thời m lộ n g n g h iên cứu đ n g hầu hết nhóm sinh vật số n g tro n g đ ất H àng loạt n g h iên cứu hầu hết nhóm động vật số n g tro n g đất cô n g hò đ ổ n g thời nhữ ng năm đáu th ế kỉ XX , đ ã nói lên q u an tâm cù a nlià k h o a học đ ôi với hệ sinh vật đát vào giai đ oạn N h phưcmg p h p d ù n g hệ th ố n g phẽu lọc đế phân lách hệ đ ộ n g vật ch ân khớp bé (lất (M ic ro a rth ro p o d a ), cù a nhà nghiên cứu Italia A B erlese (1 ) sau d ó dược A T u llg ren cải tiến hoàn thiện (1 ) nên người đ ã có kliái n iệm đ ầy đ ú h n vể hệ động vật đất N hiều c ị n g trìn h lớn ngh iên u \ a i trò m ột số n h ó m động vật đất tham g ia vào hoạt tính sinh học c ù a đ ãì c n g bó' (Jcgen, 1820; F alck, 1923; T rag a rd h , 1928;

c B o rn cb u sh |0 ^ ; w U lrich M G hilarov 1939; A Jaco t, 1939; K P o rsslu n d , 1939)

Đ ến Iihữna năm th ế kỉ XX hình thành đầy đù m ọi tiền đề ch o \'iệc hình th àn h m ột m ôn khoa học chuyên n g àn h m ới Đ ó việc hình th àn h truiiỉi tàm n g h iên cứu vé sinh vật đát n h iểu nước th ế giới, \ iệc công bố chuyên khảo khoa học sờ nhiều nhóm động vật đất c ũ n g nliư \'C phương p h p nghiên cứu chúng, đê g iải q u y ế t m ột sò vấn đề

k h o a học m riên g m òn Đ ộng vật học, m ô n T h ổ ỡng học liay m ị n Sinh ihái học khơng ihể đáp ứng Có thê kể m ột sỏ' c h u y ên