Аэрация. 
Лесоведение и лесная экология

Для дыхания корней и аэробных почвенных организмов, а также для разложения органических веществ необходимо присутствие в почве достаточного количества кислорода. Кислород поступает в почву с воздухом атмосферы, осадками, а также с грунтовой водой. Его содержание в почвенном воздухе зависит от порозности, водопроницаемости и влагоемкости почвы, определяющими ее аэрацию. От аэрации в значительной степени зависит степень развития корневых систем, а значит и продуктивность древостоев. Например, проникновение стержневого корня сосны обыкновенной часто ограничивается глубиной залегания плотных глинистых отложений, скальными породами или уровнем залегания грунтовых вод. Повышенная аэрация характерна для песчаных и супесчаных почв с уровнем грунтовых вод около одного метра. На глинистых почвах с высоким стоянием грунтовых вод достаточная концентрация кислорода отмечается только в самых верхних почвенных горизонтах, вследствие чего у деревьев развиваются поверхностные корневые системы, способствующие ветровалу.

Химический состав

В почве содержатся разнообразные минеральные и органические соединения, во многом определяющие ее плодородие. Для растений важно содержание, как макроэлементов, так и микроэлементов, от которых зависит эффективность фотосинтеза и метаболизма, химический состав живых растений и их опада и в конечном итоге — качественные и количественные характеристики круговорота веществ в биогеоценозе.

Химический состав почв формируется под влиянием климата, материнской горной породы, а также поступления веществ из других биогеоценозов, жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Особое значение при этом имеет поглощение корнями минеральных соединений из нижних горизонтов почвы и закрепление их в фитомассе, которые после ее отмирания и разложения поступают в подстилку и верхние слои почвы.

Химический состав почвы в определенной степени обусловлен и поступающими с осадками различными минеральными веществами, вымываемыми из атмосферы. Так, в 1 л жидких осадков содержится около 500 мг взвешенных частиц и растворенных соединений. Некоторые вещества поступают в почву в результате вымывания атмосферными осадками минеральных и органических соединений из надземной части растений. Несмотря на незначительное количество, они играют иногда заметную роль в химическом составе почвы.

Запас минеральных веществ в почве подвержен сезонной динамике. В лесных биогеоценозах их наибольшее содержание отмечается весной и в начале лета, когда начинается интенсивное разложение растительного опада, а скорость поглощения веществ корнями еще незначительна. Минимальное количество минеральных соединений в лесных почвах приходится на конец лета в связи с их усиленным поглощением корнями.

Как правило, в лесных почвах для древесных растений не хватает соединений азота, фосфора и калия. Содержание других необходимых для растений химических элементов (серы, магния, железа) в почве обычно находится на достаточно высоком уровне. В отличие от сельскохозяйственных культур древесные растения могут существовать и при относительно небольшом содержании элементов питания, хотя интенсивность формирования органики при этом существенно снижается. Хвойные растения таежной зоны требуют значительно меньше питательных веществ, чем большинство видов лиственных деревьев. Поэтому здесь хвойные растения обычно доминируют на бедных песчаных или заболоченных почвах.

Те или иные виды растений по-разному относятся к содержанию минеральных элементов в почве. Лесные растения поглощают из почвы соединения азота (аммиачные и нитратные формы) и зольные элементы (в виде катионов или анионов разных кислот): фосфор, калий, кальций, магний, кремний, марганец, бор и др. В материнских горных породах соединений азота нет. Основной источник поступления солей азота в почву — это разлагающийся микроорганизмами опад и отпад (до 30 кг/га в год). Кроме того, свободноживущие азотофиксирующие бактерии ежегодно накапливают в почве до 10 кг азота, с атмосферными осадками поступает в почву от 1 до 10 кг азота, а благодаря грозовым разрядам и техногенным выбросам в атмосферу — еще около 10—20 кг азота.

В лесных почвах находится большое количество органических веществ в виде коллинов, витаминов, выделений животных и гумуса. Последний, преобладая по массе, имеет наибольшее значение для почвенного плодородия. В нем находятся минеральные вещества, которые постепенно высвобождаются и используются растениями. Кроме того, благодаря своей коллоидной природе гумус увеличивает поглотительную способность почвы и придает ей структурность. Поэтому именно в верхнем почвенном горизонте максимально сконцентрированы сосущие корни растений, почвенные животные и микроорганизмы.

Количество гумуса в почвах зависит от видового состава растений, животных, микроорганизмов и их активности. Почвы таежных лесов крайне бедны минеральными и гумусовыми веществами, в связи с чем здесь преобладают олиготрофные виды растений.