ЭДАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Эдафическими, или почвенно-грунтовыми, факторами называют в совокупности почву, материнскую породу и грунтовые воды.

Почва представляет собой поверхностный слой земной коры, изменившийся под влиянием тепла, воды, воздуха и живых организмов. Это сложный комплекс элементов неорганической природы и организмов.

Почва дает растениям минеральные вещества и воду. Жизнь отдельного растения и всей растительности не только тесно связана с почвой, но и сама растительность является фактором почвообразования. В почве различают минеральную часть - частицы минералов, органическую часть - органические соединения растительного и животного происхождения, воду с растворенными в ней веществами, почвенный воздух, живущие в ней организмы.

Механический состав почвы зависит от материнской породы, на которой она образовалась, и характеризуется процентным соотношением частиц разных размеров (фракций механического состава). Частицы, крупнее 3 мм в диаметре называются каменистой частью почвы, от 3 до 0,05 мм - песком, от 0,05 мм и мельче - глиной. От механического состава почвы и почвенного гумуса (перегноя) зависят такие важные свойства ее, как водопроницаемость, аэрация, водоподъемная способность и влагоемкость.

Водный и воздушный режимы почвы находятся в тесной зависимости от ее механического состава и рельефа, с изменением которых изменяется и глубина залегания грунтовых вод. При достаточном количестве воздуха в почве происходят аэробные микробиологические процессы, способствующие почти полному разложению растительных остатков. Недостаток кислорода в почве приводит к анаэробным процессам, неполному разложению растительных остатков и накоплению в ней торфа. Тепловой режим почвы также зависит от ее механического состава и влажности. Крупноземистые и менее влажные почвы быстрее и сильнее прогреваются.

Химический состав почвы определяет солевой режим растений. Минеральные вещества почвы, служащие питанием для растений, находятся в ней в виде солей, и небольшая часть их заключается в почвенном растворе. Все эти вещества, подобно воде и углекислоте, являются материалом для построения органического вещества. Из почвы растения берут в виде солей следующие необходимые для них элементы: азот, калий, фосфор, кальций, магний, железо, серу и некоторые микроэлементы (цинк, медь, марганец, бор). Одни из этих элементов, например железо, всегда имеются в почве в достаточном количестве, другие, как азот и фосфор, часто бывают в малом количестве; недостаток их оказывает большое влияние на физиологические процессы, продукцию органического вещества, расселение растений, а также на урожай культурных растений.

Очень важным экологическим фактором является реакция почвы, так как она имеет большое значение для всех биохимических и микробиологических процессов, а также для роста и жизнедеятельности корней. Почвенный раствор может иметь кислую, щелочную или нейтральную реакции. Эти реакции зависят от соотношения свободных ионов водорода Н и гидроксильных ионов ОН. Кислая реакция среды зависит от присутствия в ней в избытке свободных ионов водорода, а щелочная - от избытка ионов гидроксила. Концентрация водородных ионов в почвенных растворах условно выражается величиной рН. Для воды, отвечающей нейтральной реакции, рН равно 7,0. При значении рН<7 раствор будет кислый, при рН>7 - щелочной.

Так как растения по-разному относятся к реакции почв, то величина рН сказывается как на росте, так и на распределении растений. Каждый вид растения встречается только в пределах определенной амплитуды рН и вне этих пределов не растет или растет плохо.

Не только растения зависят от реакции почвы, но и реакция почвы зависит от растений. Хвойные породы, например сосна и особенно ель, образуют подстилку из опавшей хвои, которая, разлагаясь, дает кислую реакцию, а под лиственными деревьями - слабокислую или нейтральную. Реакция подстилки влияет и на реакцию нижележащих слоев почвы.

Растения и микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности создают почву, придают ей определенную структуру. Разложение растительных и животных остатков грибами и бактериями приводит к накоплению гумуса, продукта распада органических веществ. Гумус, или перегной, - это сложное сочетание органических веществ почвы, синтезируемых почвенными микроорганизмами в процессе разложения растительных и животных остатков.

В северных широтах обилие осадков при слабой испаряемости и кислой реакции почвы способствует вымыванию гумуса и солей из верхних горизонтов ее, в результате чего образуются особого генетического типа подзолистые почвы. В более южных широтах, наоборот, гумус и соли накапливаются в верхних горизонтах почвы, что приводит к образованию чернозема.

Подобно тому, как различают экологические типы растений по отношению к теплу, воде и свету, и по отношению к почвам можно различать эдафические типы растений.

Для некоторых растений приуроченность их к определенному комплексу почвенно-грунтовых условий настолько характерна, что такие виды растений являются показателями-индикаторами соответствующих почв.

Наблюдения над распределением растений в природе показывают, что одни виды распространены преимущественно на бедных почвах с минимальным количеством нужных для растения веществ, другие - на наиболее богатых - плодородных, третьи встречаются на почвах средних по богатству питательными веществами. Растения, распространенные преимущественно на бедных минеральными веществами почвах, называются олиготрофными. К ним относятся белоус, вереск, сфагновые мхи, политри-хум, лишайники, можжевельник.

Растения, распространенные на богатых почвах, с большим количеством зольных элементов и благоприятным сочетанием других почвенных факторов, называются эвтрофными (мегатрофными). К ним относятся все растения черноземных степей, древесные растения широколиственных лесов: ясень, дуб, липа, клен, лещина, бересклет; из травянистых: сныть, купырь, копытень, пролеска, медуница, сочевичник.

Большая часть растений лесной зоны является умеренно требовательной и растет на почвах среднего плодородия, это растения мезотрофные.

Некоторые виды растений обладают способностью приспосабливаться к различным почвам: это растения с широкой эдафической амплитудой (сосна обыкновенная, береза пушистая).

Отдельные растения являются хорошими показателями наличия в почве большого количества азотистых веществ; такие растения называются нитратными (нитрофилами), к ним относятся крапива, иван-чай, малина.

Показателями торфянистых почв являются голубика, багульник, пушица, некоторые виды осок. На торфе различной мощности растут, кроме сфагновых мхов и указанных для торфянистой почвы растений, клюква, андромеда, лиония, водяника, морошка.

Растения, растущие на засоленных почвах, солончаках и солонцах, называются галофитами, они накапливают в своем теле много солей хлористого и сернокислого натрия. Такие типы почв, а следовательно, и растения-галофиты распространены по берегам морей, в сухих степях, полупустыне, в пустыне и даже в лесостепи. Они всегда имеют ксероморфный характер строения, так как вынуждены уменьшать расход воды вследствие физической и физиологической сухости почвы. Из древесных растений к галофитам относятся саксаул солончаковый, солянки древовидные, гребенщик, нитрария, чингиль; из травянистых растений и полукустарников - солерос, солянки травянистые, кермек, полынь приморская, анабазис.

Растения, растущие на песках, называются псаммофитами. Песок отличается следующими двумя особенностями: временами значительной сухостью и легкой подвижностью субстрата. Поэтому открытые и слабозаросшие пески могут перемещаться ветром. Все псаммофиты имеют ксероморфную структуру, очень сильно развитую корневую систему, способность корней при обнажении во время развеивания песка давать придаточные почки, а стеблей - быстро давать придаточные корни при засыпании песком. Поэтому они сохраняются и продолжают расти как при развеивании, так и при засыпании песком. Плоды псаммофитов имеют приспособления для перекатывания их ветром по песку. Из древесных растений к псаммофитам относятся саксаул песчаный, джузгун, акация песчаная, хвойник; из травянистых растений - овсяница песчаная, колосняк, селен, некоторые виды астрагалов.