Генетические свойства и функциональная роль почвы в биогеоценозе

Любая почва, как и всякое природное тело, обладает присущи­ми ей свойствами, названными специалистами в этой области генетическими свойствами. К числу их относятся: механический и минералогический состав почвы, реакция (кислотность) почвы, физические свойства (основные и функциональные) и физико-хи­мические свойства органической и минеральной частей почвы. Не останавливаясь на характеристике этих почвенных свойств обратим внимание главным образом на воздействие наиболее важных из названных свойств, которое они оказывают на различные стороны составных частей других ком­понентов биогеоценозов, на роль и значение этих свойств в составе и функционировании последних.

Прежде всего, физические свойства почвы, а из них как эколо­гически наиболее важные водный, воздушный и тепловой режимы почвы.

Почвенная вода,как указывает Н.В. Дылис (1978), исполь­зуется корнями растений и почвообитающими животными и мик­роорганизмами на удовлетворение своих потребностей в ней. Кро­ме того, она транспортирует растворенные в ней минеральные и органические вещества по профилю почвы, а также по уклону земной поверхности. При этом так называемая гравитационная вода, перемещаясь по почвенному профилю сверху вниз, способствует выщелачиванию веществ и выносу их из верхних горизонтов почвы в нижние, а капиллярная вода, наоборот, вследствие испарения се с поверхно­сти перемещает вещества снизу вверх, обогащая верхние горизон­ты почвы, наиболее плотно заполненные подземными органами растений и населенные животными и микроорганизмами, содер­жащие различные минеральные соли, органические и минеральные кислоты, кислород и другие необходимые для них вещества.

В зависимости от гидрологического режима местности и глуби­ны залегания грунтовых вод складываются различные типы режима влажности почвы. А.А.Молчановым (1964) различа­ются: болотный и полуболотный режимы, характеризующиеся избыточной влажностью почвы, таежный — с оптимальной влаж­ностью таковой, степной и пустынный, отличающиеся недостаточ­ной влажностью почвы, а последний чрезмерной сухостью ее. В условиях названных типов режима влажности почвы, есте­ственно, создаются и соответствующие типы обеспеченности био­геоценозов влагой, что сказывается на их состоянии, развитии и продуктивности.

Воздушный режим почвы является антагонистом водного режима. Чем больше скважины почвы заполнены водой, пишет А.П. Шенников (1950), тем меньше в ней окажется возду­ха, а, следовательно, и кислорода; остается лишь воздух, раство­ренный в воде. В тяжелых по механическому составу почвах создаются в таких случаях анаэробные условия, что, помимо не­обеспеченности живых существ кислородом, замедляет также про­цесс разложения органических остатков.

Весьма важным условием нормальной жизни организмов и бесперебойного функционирования биогеоценозов является тепло­вой режим почвы,который находится в зависимости от целого ряда факторов: климатических особенностей местности, теплопроводно­сти почвы и почвообразующих пород, обеспеченности почвы вла­гой, характера растительного покрова и т. п. Тепловой режим почвы оказывает влияние на многие стороны функционирования биогеоценозов. По словам Н.В. Дылиса, он определяетжизнедея­тельность корней растений и почвообитающих животных и микроорганизмов, подвижность воды и почвенных растворов и доступ­ность их для живых существ, скорость разнообразных химических реакций, а в конечном итоге — продуктивность биогеоценотических систем. Тяжелые по механическому составу глинистые и суглини­стые почвы в таежной полосе, как отмечает А.П. Шенников, более влажны и холодны, чем песчаные почвы. Но в сухих жарких пу­стынях песчаные почвы влажнее глинистых, поэтому и раститель­ный покров на них более развит.

Из физико-химических свойствпочвы наибольшее значение для жизни почвообитающих организмов и функционирования биогео­ценозов, как указывает С.В.Зонн (1967), имеют: а) химический состав минеральной части почвы, а именно валовое содержание основных окислов макро- и микроэлементов и подвижных раство­римых в воде и кислотах минеральных и органоминеральных со­единений (азот, фосфор, калий, кальций, магний и др.); б) биохи­мический состав органической части почвы в виде подстилки или войлока и гумусового горизонта различного механического состава и мощности. Поступление и запас химических элементов в почве находится в зависимости от содержания их в составе почвообразующих пород, от приноса их извне или выноса за пределы био­геоценоза, а также от количества и качества химизма раститель­ной, животной и микробной биомассы и от притока их под дей­ствием корневых систем растений из нижних горизонтов почвы и подпочвы.

Органическое вещество почвы, представленное в основном гу­мусом в коллоидальной форме, состоит из малорастворимых гуминовых веществ. При разложении гумуса выделяются усваиваемые расте­ниями минеральные соли, а также углекислота, которая, раство­ряясь в воде, подкисляет почву и вместе с тем облегчает растворе­ние минеральных частиц почвы и усвоение их растениями. Гумус, таким образом, представляет собою весьма важный источник минеральной пищи растений, а с другой стороны он увеличивает поглотительную способность почвы, благодаря наличию в его составе гуминовых веществ и извести способствует образованию прочной структуры почвы, вследствие чего существенно меняются физические и химические свойства поч­вы, улучшаются водно-воздушный, тепловой и солевой режимы, что ведет к повышению плодородия почвы и продуктивности биогео­ценозов в целом.

Кроме того, гумусовый горизонт почвы, как было отмечено ранее, является резерватором аккумулированной живым веществом лучистой энергии Солнца. Однако мощность и химический состав гумусового гори­зонта почвы и запас потенциальной энергии в нем далеко не оди­наковы в различных физико-географических условиях: так, черно­земные почвы степной зоны весьма богаты гумусом и заключенной в нем энергией; почвы же таежной полосы обычно выщелочены и обеднены как гумусом, так и энергией.

Таким образом, роль почвы в происходящих в биогеоценозах процессах чрезвычайно велика. Представляя собою целостное при­родное образование, она находится в постоянном взаимодействии со всеми другими компонентами и составными частями биогеоце­ноза. На нижнем пределе своего распространения почва непосред­ственно связана с почвообразующей породой, главным образом посредством обмена продуктами разрушения материнских горных пород и разнонаправленной миграции различных химических эле­ментов. Сверху она контактирует с приземным слоем атмосферы, а в границах биогеоценозов с их внутренней биогенной воздушной средой преимущественно через посредство живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Но особенно тесными узами поч­ва связана с живыми компонентами биогеоценозов, а из них в первую очередь с ценопопуляциями автотрофных растений и с соответствующими группами гетеро­трофных микроорга­низмов.

Т.о. почва представляет со­бою среду обитания и условия существо­вания сухопутной растительности, жи­вотного и микробно­го населения биогео­ценоза, является вме­стилищем живого вещества. Она — по­ставщик и «кладо­вая» необходимых для живых существ материально-энергетических ресурсов: воды, минеральных и органических веществ, газов и пр. Почва обеспе­чивает растительные сообщества (через корневую систему) и связанные с ними ценокомплексы животных и микроорга­низмов зольными элементами, минеральным азотом, водой в раз­ных формах, углекислотой и некоторыми органическими вещества­ми (ферментами, витаминами и т. п.).

Но это только одна сторона функциональной роли почвы в био­геоценозе; вторая, с нею взаимосвязанная, заключается в следую­щем: почва является приемником продуктов метаболизма, жизне­деятельности живых существ и их посмертных органических остат­ков, а также посредником между почвообитающими организмами и земными (вода и элементы питания) факторами среды.

Почва участвует во всех важнейших обменных процессах, происходящих в биогеоценозе, — водном, органоминеральном и энергетическом. В почве сходятся и переплетаются все нити, тянущиеся от других компонентов биогеоценоза, в ней, главным образом, протекает биологический круговорот веществ, осуществляющийся между жи­выми компонентами, но с непременным включением почвенных, атмосферных и космических материально-энергетических ресурсов. Почва, можно сказать, суммирует результаты функциональной деятельности всех компонентов биогеоценоза.

Являясь более консервативной составной частью биогеоценоза по сравнению с живы­ми компонентами,она в наибольшей степени отражает в своих свойствах исоставе процессы и явления, совершающиеся в биогео­ценозе, а потому нередко именуется «зеркалом» всего биогеоценотического процесса.

Таким образом, главная функция почвы в составе биогеоценоза состоит в обеспечении благоприятных усло­вий существования бесчисленному количеству разнообразных жи­вых существ, как населяющих саму почву, так и обитающих в наземной, воздушной среде. Отсюда коренным природным свой­ством ее является плодородие.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: