Vliv funkčních skupin žížal na půdní procesy a ekosystémové služby. Šířkou šipek je vyjádřena míra vlivu

Život v půdě je organizován v různých subsystémech, sférách, v nichž se nějakým způsobem výrazněji projevují určité skupiny organismů a jejich vztahy. Tak např. v rhizosféře, tj. sféře vlivu kořenů rostlin, žije mnohonásobně více mikroorganismů než ve volné půdě; ve fotosféře se uplatňují fotosyntetizující řasy; v detritosféře probíhají intenzivní rozkladné procesy; v termitosféře dominuje vliv termitů; podobně specifické vztahy panují v drilosféře – sféře zahrnující chodbičky žížal; porosféra, čili část půdy vyplněná póry, je zvláštním druhem prostředí pro mnoho příslušníků edafonu – půdních organismů; agregátosféra zahrnuje půdní agregáty rozmanité velikosti, atd. Taková zjednodušení umožňují popsat a lépe pochopit nesmírně komplikovaný svět v půdě (upraveno podle: Lavelle a Spain, 2001)

 

Doporučujeme ke čtení

Městská divočina v zajetí romantismu

Barbora Bakošová, č. 2/2018, s. 2-4

Cestičky evoluce v betonové džungli

Jaroslav Petr, č. 2/2018, s. 5-6, pro předplatitele

Chvála zpustlé zahrádky potřetí

Jan Lacina, č. 2/2018, s. 20

„Nepotřebuji nic vědět, potřebuji něco cítit“ – S Matějem Lipavským rozmlouvá Petr Čermáček

Matěj Lipavský, Petr Čermáček, č. 2/2018, s. 40-41, pro předplatitele

Je hospodaření s půdou udržitelné?

Milan Sáňka, č. 1/2018, s. 2-5, pro předplatitele

Obrazy vonící hlínou

Jan Lacina, č. 1/2018, s. 31-33, pro předplatitele

Několik životů Jana Čeřovského

Jan Plesník, č. 1/2018, s. 42-43

Chvála bláznovství Antonína Bučka

Miroslav Kundrata, č. 1/2018, s. 44-46

Žížaly a jejich role v půdě


Václav Pižl, č. 1/2018, s. 22-24
Hygrofilní endogeická žížala Octodrilus argoviensis (a), ve dřevě žijící žížala svítivá Eisenia lucens (b), anektická žížala Dendrobaena platyura (c) a epigeická hnojní žížala Eisenia andrei (d).
Hygrofilní endogeická žížala Octodrilus argoviensis (a), ve dřevě žijící žížala svítivá Eisenia lucens (b), anektická žížala Dendrobaena platyura (c) a epigeická hnojní žížala Eisenia andrei (d). Foto V. Pižl

Na rozdíl od mnoha jiných půdních bezobratlých živočichů žížalu zná jistě každý čtenář již od dětství. Asi málokdo však ví, že názvem „žížala“ se označuje více než 5 000 dnes známých druhů větších a převážně suchozemských kroužkovců, kteří jsou v současném systematickém pojetí řazeny do podřádu Lumbricini, zahrnujícího třiadvacet čeledí (odhaduje se, že dalších nejméně 2 000 je dosud nepopsáno). Jejich tělo je válcovité, zadní část však může být hranatá či zploštělá. Zbarvení žížal je velmi různorodé, od bělavě růžového až po červené, purpurové, hnědé či zelené. V tropech najdeme i žížaly modré nebo černé s bílými či žlutými skvrnami, které připomínají nám dobře známé zbarvení mloků. Nejmenší žížaly jsou v dospělosti dlouhé asi 1-2 cm a široké 1-1,5 mm (například i u nás žijící Dendrobaena cognettii nebo Dendrobaena vejdovskyi), největší dosahují délky přes 1 metr a šířky 2-4 cm (australský druh Megascolides australis, jihoamerický Glossoscolex giganteus a řada dalších). Naší nejdelší žížalou je více než půlmetrová Aporrectodea hrabei, se kterou se můžeme setkat ve stepních fragmentech na Mikulovsku a Znojemsku.

Přestože jsou žížaly rozšířeny na všech kontinentech, většina čeledí obývá tropické či subtropické oblasti, případně mírné pásy mimoevropských kontinentů. Ve střední Evropě se téměř výhradně vyskytují jen zástupci čeledi žížalovitých, Lumbricidae, s více než 150 druhy. Od nás je v současnosti známo 49 druhů. Počty druhů ve společenstvech žížal kolísají od 2 do 16, přičemž bohatá společenstva obývají lužní lesy, eutrofní prameniště či zachovalé louky, zatímco chudá společenstva najdeme v jehličnatých lesích a v rašeliništích, a ve většině orných půd. Abundance, tedy množství, a biomasa žížal dosahují v ekosystémech severního mírného pásma asi 30-400 jedinců/m2 a 2-50 g/m2 a podobné hodnoty byly zjištěny i u původních společenstev žížal v tropech a subtropech. Evropské druhy žížalovitých, které byly člověkem zavlečeny na jižní polokouli, však mohou na tamních loukách a pastvinách dosahovat hustoty výskytu vyšší než 2 000 jedinců/m2 a biomasy až 350 g/m2.

Žížaly jsou saprofágní živočichové a představují nejvýznamnější skupinu půdní makrofauny, některé druhy však mohou obývat i sladkovodní ekosystémy či nadzemní části suchozemských ekosystémů. K nejdůležitějším požadavkům žížal na prostředí patří dostatek a kvalita potravních zdrojů, vhodná vlhkost, teplota, půdní reakce a půdní textura. Základním zdrojem jejich potravy je odumřelá organická hmota rostlinného (a někdy i živočišného) původu a půdní mikroorganismy, méně významnou složku potravy tvoří drobní půdní živočichové. Z hlediska potravních zvyků můžeme rozlišit dvě skupiny žížal - detritofágní a geofágní. Detritofágní druhy se živí rostlinnými zbytky, případně exkrementy savců, na půdním povrchu a v nejsvrchnějších horizontech půdy, zatímco druhy geofágní pohlcují velká množství půdy a tráví v ní obsažené organické zbytky a mikroflóru. Jednotlivé druhy žížal se výrazně odlišují i svými životními strategiemi a adaptacemi, na základě kterých jsou zjednodušeně rozdělovány do tří základních ekologických (funkčních) skupin, viz obr. 1. Žížaly z různých ekologických skupin se rovněž odlišují svým vlivem na půdní procesy - viz obrázek.

O významu žížal pro úrodnost půdy byli lidé přesvědčeni již od dob starověkého Egypta a oceňoval ho i řecký filozof Aristoteles, který žížaly nazýval „střeva matky Země“. Od dob Charlese Darwina, který se jako první pokusil popsat roli žížal při tvorbě humusu a vývoji půd, získali odborníci z celého světa řadu dokladů o jejich pozitivním vlivu na koloběh živin, půdní strukturu a v konečném důsledku i na výnosy a kvalitu pěstovaných plodin. V současnosti jsou žížaly zařazovány mezi „ekosystémové inženýry“, neboť mohou svou aktivitou zcela přebudovat prostředí, ve kterém žijí. Ta část půdy, která je pod přímým vlivem žížal, tzv. drilosféra (jedná se o bezprostřední okolí žížalích chodeb), je pak vědci rozeznávána jako jedna ze základních funkčních domén půdy. Drilosféra přitom významně ovlivňuje i domény ostatní (např. rhizosféru, agregátosféru, porosféru a detritosféru) - viz obrázek. Žížaly ovlivňují půdní prostředí především produkcí exkrementů (během jednoho roku může zažívacím traktem žížal projít i více než čtvrtina svrchní vrstvy půdy) a tvorbou chodeb, které svými rozměry (1 až >10 mm) patří k největším půdním pórům - a může jich být až 800 na čtvereční metr. Chodby žížal ovlivňují hlavně vodní a plynný režim půdy. Na žížaly bohaté půdy se vyznačují obecně lepší jímavostí půdní vláhy než půdy bez žížal. Vertikálně probíhající chodby většinou přečkávají záplavy a významně zvyšují rychlost infiltrace vody do půdy. Půda je pak méně náchylná k podmáčení a vyšší podíl srážkové vody je přiváděn přímo ke kořenům rostlin. Následně se zvyšuje odolnost půdy vůči erozi. Za určitých okolností však mohou žížaly erozi půdy i zvýšit v důsledku odplavování čerstvých povrchových exkrementů. Exkrementy žížal mají vyšší podíl jílovitých a naplaveninových frakcí než okolní půda. Jejich stabilita bývá obvykle vyšší než stabilita ostatních půdních agregátů. To je dáno řadou procesů probíhajících ve střevním traktu žížal a vysokou aktivitou mikroorganismů v čerstvě vyprodukovaných exkrementech. Pozitivně působí na vodní režim a provzdušnění půdy a zvětšují povrchy v půdě, čímž zvyšují dostupnost prostorů pro mikrobiální aktivitu a pohyb mikrofauny. Zvyšují též poměr aerobních vůči anaerobním půdním prostorům, tedy poměr prostorů bohatých na kyslík vůči těm s jeho nedostatkem nebo úplnou absencí.

Aktivita žížal ovlivňující chemické složení půdy a distribuci živin zahrnuje především začlenění částečně rozložené organické hmoty z povrchu do hlubších vrstev půdy, její rozmělnění a promíchávání s anorganickými frakcemi (jedná se o tzv. bioturbaci). Průchod střevním traktem žížal pak ovlivňuje počty a složení mikroorganismů, a tím i dekompoziční neboli rozkladné procesy v exkrementech. Řada studií ukázala, že rychlost mineralizace organické hmoty, denitrifikace - tedy přeměny dusičnanů NO3 na elementární dusík N2 - a dalších procesů je v exkrementech žížal podstatně vyšší než v okolní půdě. Exkrementy žížal obsahují více NH4+, NO3-, H2PO4-, K+, Ca2+, Mg2+ a dalších výměnných iontů než okolní půda. Dekompoziční procesy jsou ovlivňovány i chodbami žížal, na jejichž stěnách jsou koncentrovány dusíkaté metabolity a sekrety sliznic a kde je zvýšená dostupnost kyslíku. Výzkum vlivu chodeb žížal na půdní mikroflóru ukázal, že např. 42 % aerobních fixátorů dusíku je v půdě lokalizováno v bezprostředním okolí chodeb žížal (cca 1 % celkového objemu půdy). Exkrementy žížal mají též oproti půdě vyšší obsah auxinových látek stimulujících růst rostlin a zvyšují dostupnost prostorů pro příjem živin rostlinami. Přítomnost chodeb žížal pak je, zejména v těžkých půdách, zásadním faktorem pro tvorbu kořenového systému rostlin. Aktivita žížal též zamezuje vytváření krusty na půdním povrchu a tím napomáhá vzcházení a rozvoji mladých rostlin. Je rovněž doloženo, že vysoká aktivita žížal vede ke zřetelné redukci počtů fytoparazitických háďátek, přezimujících housenek a zimních forem fytopatogenních hub.

Žížaly rovněž představují významný zdroj potravy mnoha obratlovců od obojživelníků, plazů a ptáků až po savce. Živí se jimi i celá řada bezobratlých živočichů. Predátory-specialisty lovící především žížaly tak najdeme jak v řadě hmyzích skupin, tak i mezi suchozemskými ploštěnkami, měkkýši, pijavkami a stonožkami. Žížaly jsou též hostiteli mnoha parazitů.

Význam žížal je však dnes pojímán i daleko šířeji, v souvislosti se službami, které žížaly zajišťují pro lidstvo. Z tohoto pohledu se žížaly podílejí jak na službách podpůrných, ke kterým je řazena především redistribuce a transformace živin a podpora rostlinné produkce, tak zásobovacích (žížaly slouží jako testovací a pokusné organismy v ekotoxikologii, jsou zdrojem hnojiv, potravy a léčiv), regulačních (zejména zpracování odpadů, dekontaminaci škodlivin a čištění vody), tak i na službách kulturních a rekreačních, kam řadíme například reprezentaci žížal v umění, literatuře, hračkách a zábavě pro děti, jejich využití ve sportovním rybolovu či jejich využití pro edukativní akce a projekty. O tom ale podrobněji třeba zase někdy příště.

Václav Pižl

csop veronica
facebook
Naším posláním je podpora šetrného vztahu k přírodě, krajině a jejím přírodním i kulturním hodnotám.
ISSN 1213-0699 | ZO ČSOP Veronica | Panská 9, 602 00 Brno | mapa stránek časopisu