Giáo trình Sinh thái học đất: Phần 1

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:122

Thêm vào BST

Báo xấu

161
lượt xem 50
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 giáo trình "Sinh thái học đất" gồm nội dung 2 chương đầu của tài liệu: Khoa học sinh thái đất, đất và môi trường sống trong đất. Tham khảo nội dung giáo trình để hiểu rõ hơn về các nội dung trên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Sinh thái học đất: Phần 1

NLN.003616 NH À XUẤT BẢN ĐẠI HỌC sư PHẠM
P G S . T S . VŨ Q U A N G M ẠNH SINH THÁI BỌC é (ĐẤ
Ảnh bìa ỉ: Cánh cúng Carabus auratus tàn công mồi (ánh của Heiko Bellmann) Mả số: 01.01.55/103 - Đ H 2003
Mục lục LỜI GIỐI THIỆU 9 LỜI NÓI ĐẦU i3 Chưưng I. K H O A H Ọ C S IN H T H Á I Đ Ấ T 1. t)ó i ỉư ọ n g , vị t r í và n h iệ m vụ 15 I . Dõi tượiìỊi 15 2 . 1 / tri vâ nhiệm vụ 15 Tóm qiuin trọiii> của lìiiliién cứu siiilì vậl díít 16 I I . L ịc h sử h ìn h th à n h và p h á t tric n 18 /, Tìiìli hình lìỊỉliiéii cứu sinh vậì ctiit iri' 1 1 tliếgiâi 18 I?. Tiiili liìiìh iiiỊÌiicii cứu siiili vịĩi cỉấ! à \ 'iệl Num 21 I I I . P hư ơ ng p h á p n g h iê n cứu sinh vật đ ấ t 24 /, C (f sà khoa ỈIỌC cíui p h iừ ỉin ’ pháp /HỊliiên círn 24 ỉ^hưưníỊ p h á p niịlúên cihi íiộHíỊ vậì LỈcÍỊ chán khớp hé (M icr()aríhrpoda)25 p h á p ni>liicii cứu (lộinỊ vội dát cỡ triin ị’ hình \'à lớn ịMvsoỊanna vù M m roỊưitna) 31 •i. Fhư(fiHỊ pháp m^ììièn cứit i>iiiiì tron {Nemaloda)
2. Quá trình hình thành đất M 3. Cúc yểu tó'hình thành dất 57 4. Đ ặc điểm và tinh chất dấi oO II. Tính chất ba thể của mỏi trưòTig dất o6 1. Thể rắn của mỏi trườiìíỊ đđí (ì6 2. Thể Ìỏììg cùa môi irường dù) 69 3. Thể khi của môi 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 và ỷ nghĩa 75 2. Nguồn gốc nhiệt trong mói trườiiịỊ cíất 76 3. Các tính chất nhiệt cùa môi írường dất 76 IV . Đ ộ chua (p H ) của đất 77 1. Khái niệm 11 2. Vai trò và ý nghĩa 78 V. Độ mùn và chất dinh dưỡng của đất 78 /. Kỉiái niệm vê chái mùn, sự phái sìnlỉ vá phái iriển chẩi dinh (iưởiìịị của (i(íi 78 2. Quá trình phân giải chất hữit cơ và tổng hợp mùn 80 3. Mối quan hệ tương tác của cúc yêu tô troììịị môi trườníỊ dất 80 V I . T à 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 và sử íiụiiịỉ tài nỉỊuyén dấí K3 1. Mộì sô'lính chất vật li và iiótiịỉ hoíì l íu/ Jấl Viọì Nam 9S) 4. Hiện trạng sử dụng và đề xuất quy hoạch dất Việt Nam 108 V I I . C á c q u y ể n tự n h iê n và sinh q u yể n (B io s p h c rc ) 11 1 ỉ. Các quyển tự nhiên 1 11 2. Sựlỉình thành và pììát triển của sinh quyển 1 15 V I I I . Đ ấ t là m ô i trư ờ n g sông c h u y ê n hoá cua sinh vật 117 1. Đất là mồi trườtìg sống dặc thù i 17 2. Đẩt là mỏi trường sống chuyển tiếp 1
C h ư ơ 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 á t tr ic n của sinh vật tro n g m ói trư ờ ng đ ấ t 122 I I . C ấ u tr ú c đ a d ạ n g sình học c iia các 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 cơ thê 124 .í. Càii trúc quán xã clộmỉ vật ílâl llieo mức dộ íỊắn há với mới 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 và táo đ ấ t 130 /. Tìnlt hình niịhiên cứu vi khiuín lam và táo (lất 130 2. Đa íỉíUìi’ vi khuẩn lam rủ tào diít à Việt Nam 132 3. Vi khiũin lam, nmiồn dạm lự niùên của dđt 136 I V . Đ ộ n g v ậ t lưỡng cư và bò sát íro n g đ á ì 141 /. M ô i tn íờ iiiỊ S()iiiỉ íto n g dát CIUI lưâiiíỊ cư và hò sát 141 2. Đa cỉạiìíỊ thành phần loài lưỡnị> cư và hò Siít trong dát 143 3. N íịiiồiì thức ăn íroiìiỊ díit của lưỡiti> cư vù hò sát (roiìíỊ đất 144 4. Tập lính sống cùa lưỡní> cư và hò sát trotiịị môi tn(('rng đcit 146 5. Tập tinh sinh sàn cùa lưỡiìịỊ cư vù hò sát tronỊỉ mỗi trường cỉẩt 147 Chmmg IV. TIẾN HOÁTHÍCH NGHI CỦA SJNH VẬT VÓI MÔI TRƯỜNG ĐẤT 1. Tién huá thích Iiglii hình thái và cáu tạo a sinh vật đát 149 /. Hiiili tlùnili lớp vó cơ íhểdày cltóiiíỊ mất nước 149 2. Hình thái câu kio ( (nhểkiêu ( liiii rúc 150 II. Tiến hoá thích nghi chuyên vận ơ 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 á th íc h n g h i tro n g cư chê sinh lí (V sinh v ậ t đ ấ t 155 / C(f chc írao dổi \'à c/iô/ií’ mất nước 155
2. C ơ c h ế tra o cìôi dạm ịỉià n i ricii hao IIIÍỚC 156 I V . T iế n h o á th íc h n g h i sinh học và sinh th á i (ý sinh V ậ t đ á t 16 0 /. Hoạt (ỈỘIÌỊỊ di cư và lựa chọn n vật dơn hào dủí 173 Chương V. QUẢN LÍ BỂN VỮNG TÀI NGUYÊN SINH VẬT ĐẤT 1. V a i tr ò của các q u ầ n xã động vật đ ấ t tro n g q u á tr ìn h h ìn h th à n h đát i 76 / . Các nhóm động vật dất và í/ná ninh tạo dẩt 176 2. Vai trỏ phán hitỷ xác hữu cư cùa các nhóm iỉộiìịỉ vật dất 177 3. Động vật đất tham gia troniỊ các quá írtnlì klìoáiìí’ hoú vù mùn h(>á 186 4. Động vật đất trong chu trình litân chuyển vậì chấi và dònịỉ 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 ph ò n g tr ừ sâu h ạ i 189 1. Vai trỏ của côn trùiĩiỊ cánh CIIÌÌÍỊ ịCoỉeoptera) iroììiỊ dấu IIanh plìòHiị Irừ sâu hại 189 2. Còn trùng cảnh áờìg có tiếm năitiỊ tron^ phònị> trừ sáu hại ờ \ 'iệt Nam 190 I I I . (ỉiun tròn ký sinh liên quan với môi trường đất 194 ì. Nhóm Ịịiun tròn sống trong môi írườììỊỊ dấi 194 2. Nhóm Ịịiim tròn kỷ sitili tlỉực vật tronỊ’ dất vả hiện pháp phòìiỊị trừ 197 3. Nhóm ỊỊÌun tròn ký sinh độiìiỊ yậí íroníỊ đát vù \'ậf ( hũ cùa ( luhiỊ> 201 IV . Quần xã dộng vật đất chỉ thị điều kiện sinh thái môitrường 2 11 / . Cẩu trúc quần xã độtìíị vậl íiăt liên (Ịium dến sử dụng Itoá cìỉát trotiị> sán xuất nông nghiệp 2 11
V. Động vật đát góp phun cãi tạo vù nânỊỉ cao dụ phì nhiêu của 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 lỊÓp phân cài lạo dát 223 .•?. D ộ n i ’ VỘI dát tro iiiỊ (/Iiá trình tạa clấl và tăm i (lộ phì c iia cỉâĩ 225 4. Gitiii (lất ÌỊÓỊĨ 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 ÍIƯ N G B ÌN H V À L Ớ N (M IC 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 á n đ ề 231 II. Hình thái, kích thước và phân luại độiiịĩ vật đất cỡ nhỏ, trung bình và lớn 232 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 263
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 íhô)iỊ> sinh vật học dã từiìíỊ chia thế ỊỊiứi thành ha íhể tự nliicii là: khoáng vật, lliực vật và ílộiìíỊ vật. Đến cuối thế kỉ XIX, nhà khoa ỉtọc Níỉa \ Đokiu liaev, ììỊịười khai sình khoa học thổ nhưỡnịị học lại phán hiệt thêm một thể tự nhiẽn thứ nt lù liất. Sốiìíi trong đất. dó là cuộc sấiìíỉ âm tììầm troiìiỉ hóiiỊ> tôi của nuữm vàn siiili vậỉ nhò hé và hí ẩn. Đáy là một môi ti ườiìi’ sôììiị ííậc thù, với câu trúc ha thê rắn, lóiií’ và khí, mà íronỊ> dó mang chửa cà mộí íhẽ lỊÌài siiili vật võ ( luiịỊ da (ỉạiiịỊ và phoììỊị phú, từđ(m hào dên díi hào như các nhóm vi khuẩn, tào, năm, nhiều vi sinh vật, vi thực vật, dộiỉỊỊ vụl kỊiôiií> xương SOIIỈỈ và cúc nhóm dộnị> vậí có xương sông khác. Sinh vật íhíĩ dược xếp thành các nhóm khác iiluiK, tiiỳ theo kích thước cơ 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 ở đất dặc thù hay không (lặc thù và nhóm à ciiù tụm thời ìuiy linh cờ. Hệ (ỈỘHỊỊ vật à đất tliậl da dạtiỊỉ và phoHỊị phú. Có lẽ, chí trừ luii nhóm íiộnịi \ ậí riiộí klioaiiỊi và da Ịịiii, còn lợi la có thểỊịập tấl rá ( úc nhóm (ỉộní> VỘI ớ (lây. Hệ dộHỊị vật díít chiếm một phần lớíi iroiìỊỉ íổiiii sinlì liỉợn^ lic (Ịộiiịị vật à cựiì và klìoảng một nứa toiìiỉ sô' loài (iộiig yật SOIÌỊỊ n ên Trái Đấl, vì yậy chúng lù thành phẩn quan írọnỵ, hình ihànli nên tỉnh (ía chiníỊ siiììt học của sinh {ịi('fỉ. NiỊoy từ citổi thế kỉ thứ XIX \'ù (láu thể kỉ XX. ( ác nhà dộng vội học, thổ ìihưữiiỊi học và .sinh ihái học d ã dặc hiệt Cịuan làm ciên cúc hoạt (Ịộiiịỉ tạo dát ( lia các nhóm sinlì VỘI soní> troiiiỉ môi trườHỊị nảy. Tuy nhiên chidêh nỊiữiìỊỊ ììùm 40-50 của lliê ki XX, hộ lìiôiì khoa học Ii^liiên cínt các /ilióm sinỉi vật CÙIÌÍỊ các lioại íỉộniỊ sõ)ìí> ('ùa CÌIÚIÌỊ^ trom> mối quan hệ chặt chẽ với môi irườiìíi (hít mới lìiực sự irờ lliàiìli một hộ mân khoa học riêtìíỊ hiệt, cỉó là khoa
iụ>c sinh thái dất. Sinh lliái ihít là một hộ môn khoa học liên /n^ủiili t ó l o/ IK ‘ quan trọng, giúp giài (ịtiyếí Iilìiềit vẩn đé của 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 và đặc ctiểm dư dạn\’ ciìd thê iỉiới siiìli vậl nói cliiiiì;^. Tu ( iìi’ dối núi II ( I ( . p h ầ n d á tì h Ịịiá s ắ p x ế p c á c vìiììiỉ d ịa li l ự n liic iì, c á c VÍIIIÌỊ .sinh llh íi, HỊịhiệp. Chúììị’ còn là lác Iilkiii lỉứii diệt hoặc mang triiỵén mộ! s ổ nhóm ki sinh Irùiìị^ luiy itiỊKon hệììli kluK . NiỊliién cứu xinỉi thái dát còn íỊÌtip làm sáiìí> tó nhiêu viíu dè Ví' II^KÒIÌ c h ủ iìiỉ l o ạ i p h á t s i n h v à m ộ t S ('ilỊu y liiậ l tiế n lio á CIỈCỈ siiìlì iỊÌỚi. M ộ t ìroiì'^ nlnĩiìiỊ lĩnh vực rộníỊ lớn, cấp ílúêì, còn nìiiéit kli(>àiìi> ívỏnỵ chưa dược kluíin phú của nghiên cint sinh học hiện dại, là íiướnỊị iiíỊhién cữu về da dạiìi^ .sinh học và m ôi irường sóng trong đất. Nền văn minh ciui nliúii loại phụ ihiiọi rất ììhìéu vào mõi írườiìíỊ cỉấi, luti cuiiỉ’ cấp níỊKồii chất ílinlì íỉườiì^ ( ho
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 và Hìộl sô i'(f sớ cíào tạo ( lìiiyên niỊÙnh có liên (Ịuan. sávh có ilic (lùníỊ ìcOìì tài ìiị’11 ỉham klnlo hô i(li cho các lỉiủv cô ỉỊÌứo, sinh vicii dại học, học \ icii sau dại Itọc và cú( lìlìà UỊịhicn cứu và ứiìiỊ dụ/ti’ íỊUím íâiìì dên lĩnlì vực da (lợiiỊỊ sinh liọ( vả lài Iiuiiyi'!! sinh vật (kít. Chác rung ( IIÕIÌ sách khó Irchili klưii Iiliữiì,i; lliiiúi sót, moniị hạn (lọc íỊÓp V kiến (lê tác “/
12
LỜI NÓI ĐẦU ỉỉìnìii níỊÒy, mồi khi hước chân n ên mặt đất có ai nghĩ rằíiỊỊ dưới hước chân mình là liàiĩíỉ trăm, niỉlùiì thậm chí hàng chục nghìn siíìlì vật sô)i}>. ThếỊịiới sinh vật trong đất \'ô cùng đa dạng và phong phú. TronỊỉ môi 111011 ^ dất, ta có thể gặp dại diện của hầu hết các ngành động vật không xiaĩng SÔIIỊỊ và có xươìĩg sống. Đó là các nhóm Sinh vật nguyên sinh (Proỉisia), Giun dẹp (Plathelminthes), Giun vòi (Nemertini), Giun tròn (Nematheìmintìies), Giun dốt (Annelida), Chán ngắn (Tardigrada), Có móc ịOnychophora), Cềtủn kỉtớp (Artliropoíki), Thán mềm (Mollusca), LưânỊỉ cư, Bò sát. Động vậí gậm nhấm \'à một sò' dộng vật có Vỉỉ nhỏ khác. Thêm vào dó lù nhiêu vi kỉìitẩn, tào, nấm, vi thực vật (Microjĩora) và nhiều vi sinỉt vậi khác. Ngay từ cuối thế kỉ tỉiứxỉx và dấu thế kỉ XX. các nhà động vật học, thổ nhưỡng học vá sinh thái học dã dục biệt quan tâm đến các hoạt động lạo dứ) của các nhóm sinh vật sổiiỊỊ trong mỏi trường này. Tuy nhiên chỉ (ích những năm 40-50 cùa thế kì XX, hộ môn khoa học nghiên cihi các nhóm sinh vậi, cùnỊ> các hoạt dộHỊỉ sấnịỉ cùa chúng trong mối quan hệ chặt cỉiẽ với hệ sinh tlỉái dát m ới thực sự trở íhànii m ột hộ m ôn khoa học riêng hiệt, Khoa học sinh thúi đất (Soiỉ Ecoìoịịy). Vậy thế nào là sinh vật dất và chúng có vơi trò như thế nào trong hệ sinh iliííi í í ấ i C ó lììể hiểu mộí ( íí( 7ỉ clmiìg lìliấí íhì tất cả nlũnĩg siiili yậ! cỏ dời soiỉịỉ liên quan và gắn hớ chặt chẽ với mỏi trường đất đền được gọi lâ sình vật dát. Từ các nỊỉlỉién í thi \'í' àa sinh vật đái sẽ có nhữnỊĩ đê xuất íỊÓp phần cải tạo và tăng dộ phì của (lất, các vùng đất hoang, đất hạc mầu, VÙIHỊ dât irôniỊ dổi núi trọc; hoặc Ịịiúp dánh Ịiiá sắp xếp cúc VÍIỈÌỊỊ địa // tự nhiên, các vt)ni> sinlỉ thái, quy hoạch và phán bô' các vùng sân xuất nông lìỊịìiiệp, VÍIIÌỊỊ iỉịa li tự nhiên. Nhiên nhóm sinh vật đất cỏ vai trò quan trọng 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
tiêii diệt hoặc m ang truyền m ột so nhóm ki sinh írùiìíỊ hay inỊiiồn hiỳili k h á i . Ngoài ra, nghiên cínt sinh thái (lấi còn ịịiúp ịỊÌãi quyết làm sánỵ ló nliicií ván dê vè HỊỊUồn gốc, chủng loại phát sinh vủ một sỏ quy luậl tiên lioá I Ún sinli gi('ri ngày nay. Ngày nay khoa học sinh thái dấl dã hình t h à n h như một họ môn riêng hiệt và liên ngành, với những dón^ íỊÓp quan irọniỊ. Ị^iiip ^iai qiiyết nhiêu vấn đê cùa khoa học vù thực tiễn sãn xuất, dặc hiệt là (/Iiàii li hến vínig tài nguyên môi trườinỊ cíấi. Khi biên soạn cuốn sách này, cliủiìị’ tôi đã chú ý ílíim hảo lính khoa lìọc, phù hợp với các nguyên lí sư phạm. Nịỉoài nhữìii’ vấn dề khoa học chinìịị, llii iihữnỊỊ kết cỊuả và thành nm nưĩi trong nghiên cihi sinh thái diù ờ \ 'iệt Niioi và tiên thè iịiới Jã dược trình bù\. Cuốn sách dược irình hãy như một chuyên khảo giới thiệu vê sinh thái ăiit. Trong dó người dọc có thê clược lìni hiểu vé bộ món Sinh thúi đất như mội hộ môn khoa học, với các dặc llii) vc đổi tượng và phương pháp liếp cận. Môi trường đất à đây không chỉ dược xem xét trên hình diện ha thể rắn, lỏng và khí của nó, mủ còn dược pỊiáii licli như một mỏi trường sống đặc lliù ( lia sinh vật. Cấu trúc cức quần xã sinh vật đất chính, nhận dạng và hệ tliốnịỉ phân loại, sự liến lioá ihich Díilii ( ùa chúníỊ với môi trườn lị sống, cìiHịỊ với một sô hướng ítìiỊỊ dtiniỊ vù qiịàn lí hên vững tùi nguyên sinh vật đất cũng dược đé cập dến. Tron^ khi biên soạn, tác già dã tham khảo và sử clụiiịỊ nhiêu tư liệtí ciia các tức giả iroiiỊỊ và ngoài nước, (kĩ nhận dược các ỷ kiến đÓHị’ ịiỏp quan trọiii> của GS.TSKH. Trần Kiên, GS.TSKỈt. Vũ Qiiang Côn và PGS. ĨS. Le Đình Tnuìỉi. cũng như nhiêu ý kiến rất cụ thể của các chuyên gia, dồng nịịhiệp vù sinh viên. NíỊoài ra, phòng Quàn li nghiên cíni khoa học, Ban chủ iiliicDì khoa Sinh - ỈG'NN và Nhà xuất hỏn Đại học Sư phạm Hù Nội dã tạo dicn kiện thuận lợi d ể cuốn sách dược kịp iliời hiên tập và in án, phục vụ V dợy và nghiên cicii khoa học. Xin írim írọnỊỊ cám ơn nliíniỊỊ ỷ kiến (iónịi ỵÓỊ> và hỗ trợ quý báu nêu trên. Mặc dù đã hết sức cốgắtiịỉ, nliiíìiịỊ (lo hạn chếvề tỉừri ỊỊÌan và trình clộ, ( lun ràng cuốn sách khó tránh khỏi nhriiìỊỊ sai sót. Tác ịịià mong nhận dược ỷ kich đỏng góp của bạn đọc, để cuốn sách có thể hoàn chình và dầy Jii hơn nữa. T Ấ C (ỈIẢ 14
C hư oìig I II . . I I. I ■ I. ............................................................................................... KHOA HỌC SINH THÁI ĐẤT I. ĐỐI TƯỢN(Ỉ, VỊ TRÍ VẢ NHIỆM v ụ 1. Đỏi tưựnịỊ K hoa học nghiên cứu các nhóm động vật đất có cơ sở và được hìn h iliành, phát triến từ hai bộ m ôn khoa học riêng biệt, đã có từ lâu. Đ ó là khoa học đ ộ n g vật học, vòn đã có từ thời cổ đại và khoa học th ổ nhưỡng học, trẻ hơn, do nhà bác học Nga V. Đ òkuchaev sáng lập từ c uối th ế kỉ X V III. N goài ra, khoa học độ n g vật đất còn liên quan chặt chẽ với m ột số bộ m ôn khác, như sinh ihái học và kí sinh trùng. Bởi vì môi trường đất k h ô n g những là m ôi irườiig số ng ch u y ên hoá và đặc thù, m à đây là nơi phát triển và liến hoá củ a nh iều nhóm sinh vật, là nơi phát tán và lây nhiễm của n h iều nhóm giun sán kí sin h và nguồn bệnh, đồng thời là m ột m ắt xích m ôi trường quan trọng trong chu trình luân chuyển vật chất và dòng năng lượng. T h eo trường phái nghiên cứu của Liên Xò trước đây và nước N ga hiện nay, thì đ ộ n g vật dất là khoa học nghiên cứu các nhóm đ ộ n g vật cùng hoạt d ộ n g sống củ a chúng trong mối liên quan chặt chẽ với m ỏi trường đất nơi ch ú n g số n g (M . G hilarov, 1976). T heo quan đicm lác g ià P háp Z .M assound (1979), m à ngày nav được nhiều chuvên gia chấp nhận, thì trên cơ sở cho rằiiíỉ khi n ghiên cứu sinh vật sống Irong đất nói chung thì không thể tách rời việc n g h iên cứu m ỏi trường sống trong đất của chúng, vì thê khoa học động vậl đất cần được coi là khoa học sinh ihái đất. và đối tượng cù a nó còn bao iiổm cá các nhổm vi sinh vật đất. 2. Vị trí và nhiệm vụ Sinh thái học dất nghiên cứu các nhóm sinh vật đất, c ù n g các hoạt động sống và m òi Irưừng sống có liên quan. Có thể kế q u a m ột số hướng ngh iên cứu ch ín h củ a bò m ón khoa hoc như sau: 15
1. N ghiên cứu tín h đ a dạng sinh học của các quần xã sinh vật đất. 2. N ghiên cứu cấu trúc và vai trò của các quần xã sinh vật dấl tionu các chu trình luân chu yển vật chất và dòng nãng lưỊtng của hệ sinh thái tự nhicii \'à nhân tác. 3. N g hiên cứu c ơ bản về sinh học, sinh ihái. hình thái và sinh lí cùa các nhóm sinh vật đất. 4. N ghiên cứu cấu trúc quần xã sinh vật đất như yếu tò chi thị sinh học của m ôi trường sống. 5. V ai trò lan truyền và phát tán mầm bệnh và giun sán kí sinh cứa sinh vật đất. 6. N ghiên cứu q u ả n lí và phát triển bền vững các nhóm sinh vật đất. 3 . T ầ m q u a n t r ọ n g c ủ a n g h iê n cứu s in h v ậ t đ ấ t N ói m ột cách c h u n g nhất, thì tất cả những nhóm sinh vật có hoạt độtig sống phụ thuộc hoặc c ó liên quan nhiều hay ít đến m ôi trường đất dều được gọi là sinh vật đất. N h ư vậy, th ế giới sinh vật đất sẽ vô cùng phong phú \ à đa dạng. C húng bao gồm đại diện của hầu hết các ngành động vật không xưưng •Sống, từ đơn bào đến đa bào và đại diện của một số lớp động vật có xưưng sống, đại diện thực vật... ở đây có đại diện của hơn 10 ngành dộng vật k h ô n g xưofng sống n h ư nhóm Sinh vật nguyên sinh (P rotisla), G iun clọp (P lath elm in th es), G iu n vòi (N em ertini), G iun tròn (N em athelm inthes), Ciiun đ ốt (A n n elid a), C hân n gắn (T ardigrada), Có m óc (O nychophora), Chân kliứp (A rth ro p oda), T hân m ềm (M ollusca)... Đ ộng vật có xương sông không có n hiều trong đất, bao g ồ m các nhóm Lưỡng cư, Bò sát, Đ ộng vật gậm nluVni và m ột sô độ n g vật c ó vú khác. Thêm vào dó là nhiểu vi khuẩn, táo, nam \ ằ vi thực vật khác (M icro ílo ra). Sinh vật đất được phân thành các nhóm khác nhau tùy theo mức độ gắii bó và thời gian sống trong đất, theo kích thưóc cơ thể, theo đặc đicm dinh dưỡng hoặc th eo đ ặc điểm khí hô hấp của chúng. T uy nhiên, tuỳ thuộc \ ào thời g ian và m ức đ ộ g ắ n bó nhiều hay ít với m ôi trường đất, tuỳ theo vai irò củ a ch ú n g trong các q u á trình sinh học xảy ra trong m ỏi trường này, mà sinh vật đ ất được các n h à k h o a học xếp thành những nhóm sinh vật đât đặc Ihù. sin h vật đất khòng đặc th ù hoặc nhóm sinh vật ở đất tạm thời. 16
N ghiên cứu sinh vật dât có ý ngliĩa quan trọng cho việc tìm hiểu các đặc íính sinh học đất \’à đặc điểm đa dạng của thế giới siiih vật nói chung. Đó là vì các lí do sau: 1. Hệ sinh vật đất tham gia vào mọi chu trình tự nhiên và quyết định nhiều lioạt tính sinh học của mỏi trường nơi chúng sống. C húng có quan hệ m ật thiết đến các quá trình tạo đất và góp phần quyết định độ phì nhiêu của đất. 2. T hành phần và cấu trúc của hộ sinh vật đất c ó liên q u an chặt chẽ đến các tính chất ciia đất, vì th ế chúng có ý nghĩa như m ột chỉ sinh học (B io in d icator) các tính chất của m ôi trường sống này. 3. N hóm động vật đất chiếm hcm 90% tổng sinh lượng hệ độ n g vật ờ cạn \'à hơn lổng số loài động vật sống trên Trái Đ ất, nên ch ú n g là thành phần q u an trọng tạo nên tính đa dạng của sinh giới. 4. Đ ất là m ôi trưèmg nuôi dưỡng và phát tán cù a nhiều nhóm kí sinh irùng và n guồn bệnh, vì th ế nhiều nhóm động vật đ ất còn c ó vai trò như m ột v cctơ lan truyền hoặc như yếu lố ngãn chặn sự lây lan củ a ch ú n g qua m ỏi irưừng này. 5. Đ ất là m òi trường sống đặc thù, chuyển tiếp giữa hai m ôi trường nước và cạn, Iihiéu tihóm sinh vật đã phát triển và tiến hóa qua m ỏi trường này. Vì thê sinh vật đất còn là đối tượng cho các nghiên cứu tìm hiểu quy luật biến thái thích nghi và tĩến hóa, góp phẩn làm rõ nguồn gốc phát sinh và tiến hóa ch ù n g loại của th ế giới sinh vật. c . L inne nhà khoa học tự nhiên vĩ đại. người c h a của khoa học phân loại \'à hệ th ố n g sinh vật học đã chia thố giới thành 3 thể tự nhiên ch ính, là k hoáng vật, thực vật và động vật. Đ ến V. Đ okuchaev, người khai sinh ra khoa học thổ nhưỡng học lại tách riêng m ột thể tự nhiên thứ tư, là m ôi irường đất. T heo V. Đ okuchaev, đất là lớp vỏ bề m ặt ngoài cù n g của Trái Đ ất. luôn tự biến đổi, đo chịu ảnh hường đồng thời c ủ a các tác nhân tự nhiên như nước, kliỏng khí và các loại sinh vật sống và ch ết. N hư vậy, theo nhìn nhận củ a V. Đ okuchaev thì sinh vật sống trong đ ất luôn có vai Irò quan trọng tro ng các hoạt tính sinh học của đất. Đ ến V. V e m ad sk y , người học trò k ế tục sự nghiệp của V. Đ okuchaev, đã đưa thêm k hái niệm “ ihể tự nhiên 17
sinh học vô sin h ” , là những câu (rúc tự nhiên, bao cồm đồĩi tliời cá Ihc hữu sinh và thê vỏ sinh. N hư vậy. đất đã được nghiên cứu từ lâu như niội thô \ ậi chất tự nhiên, liên quan chật chẽ đến các quần xã sinh vật sống troiiiỉ dó. Đ ất là m ôi trường sống đặc ihù, có cấu trúc ba thê là tliể rán. 1011” \ à khí. T h ành phần chất rắn chiếm chú yếu khối lưmig của đất. thườĩiiỉ chiêm trên 95% khối lượng. T hành phẩn rán này gồm hai loại, là các chất \'ò cơ và các ch ất hữu cơ. Đ ối với động vật, đây là m òi trường sống đa hạt. với hộ thống khoang và kẽ hở liên kết với nhau. Tuỳ loại đất và tuỳ điều kiệii cụ thể, m à hệ ihống khoang kẽ hờ này chiếm khoảng 20-30^/í lốiig thõ tích chu n g củ a đất. Bên trong khoáng k h ô n s gian khoang và kẽ hớ nàv luôn chứa n hiều loại k h í và hơi nước. Lượng nước trong m ỏi trường dãi liên kõi ứ các m ức bền vững khác nhau với các hạt của thể rắn. Lượng nưcýc này có chứa các chất hữu cơ hoà tan khác nhau, nên được gọi là dun g dịch đát. Thó khí của đất luôn chứa m ột lượng ẩm ờ mức cực đại, m à trong đ ó hàm lượng khí cacbonic luôn lớn hơn so với hàm lượng của khí này ở ngoài khí quyến. II. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 1. T ì n h h ìn h n g h iê n cứu s in h v ậ t đ ấ t t r é n th ẻ giớ i V ai trò và hoạt động của các nhóm sinh vật sống trong đất từ lâu đã được nh iều nhà nghiên cứu quan tâm . Con người đã biết đ ến vai trò phân hủy xác m ùn, phân giải chất thái hữu cơ và luân ch u y ến vật chát của nhicu nhóm sinh vật. c . L inne đã giới thiệu một cách h ình tượng và khái quát, rất ch ín h xác về vai trò phân hủy xác hữu cơ của đàn ruồi ở vùng nhiệt dới nóng Iihư -sau; ở vùng nhiệt đới, chỉ cẩn 3 con ruồi với dàn con cháu cúa chúng la đủ ãn hết m ột con ngựa chết nhanh hơn cả đàn sư tử ãn. N ăm 1880, V. Kibi ị c ũ n g đ ã có những q uan sát và m ò tà vai trò phân hủy xác ihực vật \ à nấni rừng củ a cô n trùng đất. M ột trong những nghiên cứu khoa học đầu liên Ve đ ộng vật ở đất là của nhà tự nhiên học vĩ đại Ch. D arw in. Sau chuyến du lịcli thám hiểm trên làu Bigle (1839), ông đã điều tra và công bố các khảo sát Vc vai trò tạo tầng m ùn ch o đất của giun. Đ ến nãm 1881, cuốn sách “ Sự tạo tầng m ùn thực vật n h ờ các hoạt động của giun đ ấ t” đã được Ch. D arwiii công b ố ờ L uân Đ ôn. T rong những năm cuối th ế kỉ thứ X IX , lần lưm c
h àn g loạt các tò n g trình nghiên cứu vé các nhóm sinh vật đất được thực hiện và cô n g bố. Có thc kc các còng trình nghiên cứu về giu n đất củ a H. Post (1 8 6 2 ). củ a B. H cnsen (1877. 1882); hav các còng trình n g h iên cứu về vai trò phân húy xác vụn thực vật nhờ động vật đất của nhà khoa học Đ an M ạch p. M u ller (1879. 1882). Thời đlcm này các nhà nghiên cứu vi sinh vật cũng (lã thu th ập được nhiểu số liệu vé vai trò và ý nghĩa cùa các nhóm vi sinh vật (lất. Đ ó là những còng trình nghiên cứu vi sinh vật đất \ ’à vai trò của chúng cù a m ột sỏ nhà nghiên cứu như R. G rcef (1866), A. R osenberg - L ipinsky (1 8 6 9 ). A. S chncider (1878), A. C tili và R. Piocca (1894), M .B eijerrinck (1 8 9 6 ) v .v ... Với sự phát trién m ạnh cùa bộ m òn khoa học vi sinh vật, các Iihà n g h iên cứu đã thu được nhiều kết quá xác định vai trò phân hủy m ùn và tạo đâì cù a các nhóm vi sinh vật. C h o đôn những nãm đầu th ế kỉ XX. các nhà nghiên cứu đã đồ n g thời m ở lộ n g n g h iên cứu đồng bộ hầu hết các nhóm sinh vật sống trong đất. H àng loạt các n ghiên cứu về hầu hết các nhóm động vật sống trong đất được công hò đ ổ n g thời trong những năm đáu th ế kỉ XX, đã nói lên sự quan tâm cùa các nlià khoa học đôi với hệ sinh vật đát vào giai đoạn này. N hờ phưcmg ph áp d ù n g hệ thống phẽu lọc đế phân lách hệ động vật chân khớp bé trong (lất (M icro arth ro p o d a), cùa nhà nghiên cứu Italia A . B erlese (1905) và sau d ó dược A . T ullgren cải tiến và hoàn thiện hơn (1917). nên con người đã có kliái niệm đầy đú hơn vể hệ động vật đất. N hiều cò n g trình lớn nghiên cứu \ a i trò của m ột số nhóm động vật đất tham g ia vào các hoạt tính sinh học cù a đãì đã được công bó' (Jcgen, 1820; Falck, 1923; T rag ard h , 1928; c. B orncbush. |0 ^ 0 ; w U lrich. M. G hilarov. 1939; A. Jacot, 1939; K. P o rsslu n d , 1939). Đ ến Iihữna năm giữa th ế kỉ XX. đã hình thành đầy đù m ọi tiền đề cho \'iệc hình thành m ột bộ m ôn khoa học chuyên ngành m ới. Đ ó là việc hình th àn h các truiiỉi tàm nghiên cứu vé sinh vật đát ở nhiểu nước trên th ế giới, là \ iệc công bố các chuyên khảo khoa học cơ sờ về nhiều nhóm động vật đất c ũ n g nliư \'C phương pháp nghiên cứu chúng, đê giải q u y ết m ột sò vấn đề k hoa học m à nếu chỉ riêng bộ m òn Đ ộng vật học, bộ m ô n T h ổ nhưỡng học liay bộ m òn Sinh ihái học không ihể đáp ứng được. Có thê kể m ột sỏ' chuyên 19