Почва и растения

Значение почвы для растений невозможно переоценить. Почва является субстратом, позволяющим лесным растениям занимать определенное положение в пространстве. Взаимодействие фитоценоза с почвой заключается, с одной стороны, в поглощении корнями растений воды и минеральных соединений, а, с другой, — в выделении ими различных веществ. Эти вещества поступают в почву в процессе жизнедеятельности растений, а также при разложении подстилки. Так возникает малый круговорот веществ и энергии.

Оказывая влияние на жизнедеятельность животных и микроорганизмов, обитающих в почве и подстилке, фитоценоз тем самым опосредованно воздействует на почвообразовательный процесс. Характер взаимодействий фитоценозов с почвами в значительной мере связан с флористическим составом, особенностями эдификаторов и их возрастом, сомкнутостью полога, густотой древостоя и пр.

Объем среды, в которой взаимодействуют растения и почва, зависит, с одной стороны, от водных и физико-химических свойств самой почвы, а, с другой, — от типа и степени развития корневых систем. В лесах наиболее глубоко (до 3 м) проникают корни растений со стержневой системой на мощных, рыхлых и сравнительно плодородных почвах (например, у сосны обыкновенной). Заболоченность, близкое залегание скальных пород, грунтовых вод и засоленных почвенных горизонтов, а также вечная мерзлота уменьшают глубину проникновения корней растений. В пределах одного и того же климатического района продуктивность фитоценоза полностью определяется почвенногрунтовыми условиями.

Фитоценоз в значительной степени обусловливает особенности температурного режима почвы. Почва в лесу в течение теплого периода остается несколько холоднее, чем на открытой местности. Зато благодаря мощному и рыхлому снежному покрову, характерному для леса, глубина промерзания почвы меньше, а период ее оттаивания короче, что благоприятно сказывается на жизнедеятельности всего почвенного населения. Таким образом, для леса характерно формирование более мягкого и ровного температурного режима не только воздуха, но и почвы.

Водный режим почвы, также как и температурный, во многом определяется влиянием фитоценоза. Его надземная часть задерживает и испаряет определенное количество атмосферных осадков. Много почвенной воды расходуется растениями в процессе транспирации. Однако влагосберегающая роль леса, как правило, особенно в таежной зоне, превалирует. Снег, выпадающий в лесу, не сдувается ветром, и после его таяния вода остается на месте, а не уносится бесполезно с талыми водами в водоемы, как это обычно случается на открытых местах. Благодаря мощной подстилке в равнинных лесах поверхностный и внутрипочвенный сток практически отсутствует. Все это значительно увеличивает запасы влаги в почве лесных массивов и прилегающих территорий.

Минеральный режим почвы формируется под влиянием различных компонентов биогеоценоза, в том числе и фитоценоза. Минеральные соединения извлекаются корнями деревьев из глубоких слоев почвы, закрепляются в органике и с опадом поступают на поверхность почвы. Образующаяся из опада лесная подстилка постепенно разлагается, и минеральные элементы снова становятся доступными для растений. Таким образом совершается малый биологический круговорот веществ в лесном биогеоценозе, в результате которого почва не истощается, а наоборот, зачастую (в лиственных лесах) даже обогащается питательными элементами.

Соотношение между количеством поглощенных растениями и возвращенных после минерализации опада веществ в почву зависит от климатических условий, продуктивности, этапа онтогенеза, биохимического состава, а также от видового состава и количества почвенных сапротрофов.

Следует иметь в виду, что характеристики некоторых почвенных факторов, в том числе и содержание минеральных солей, являются следствием жизнедеятельности не столько нынешних, сколько предшествующих поколений организмов, населявших биоценоз.

Под влиянием лесных растений происходит формирование микрорельефа в виде пристволовых возвышений, кочек и зарастающего валежа. В условиях повышенной влажности почвы они представляют собой более благоприятные условия для роста и развития многих видов растений, в том числе и для подроста.

Таким образом, лесные фитоценозы оказывают сильнейшее средообразующее влияние, формируя особую фитосреду. Решающую роль при этом играют эколого-биологические свойства лесообразующих видов. Так, теневыносливые виды деревьев (ели и пихты), образующие в благоприятных условиях разновозрастные густые древостой с сомкнутым пологом, оказывают гораздо более сильное влияние на среду, чем светолюбивые (сосна обыкновенная, лиственница сибирская) одновозрастные редкостойные древостой с изреженным пологом. Под пологом темнохвойных лесов создается сильное затенение, стоит почти полный штиль, амплитуда температуры и влажности воздуха сглажены, почвы очень кислые. В светлохвойной тайге эти особенности фитосреды менее выражены.

Лесные биогеоценозы оказывают влияние не только на среду своего обитания, но и на местообитания соседних биогеоценозов. Так, лес влияет на гидрологический режим соседних территорий, причем самым разнообразным образом. Он замедляет поверхностный сток, удерживает талые воды, предотвращает ветровую и водную эрозию, паводок и последующее обмеление рек. Леса влияют на гидрологический режим даже других соседствующих с ними растительных зон посредством увеличения полноводности рек и влажности воздуха.

В лесном хозяйстве основными приемами, позволяющими регулировать и улучшать почвенные условия, являются осушительная мелиорация, известкование, внесение минеральных удобрений и разреживание древостоев.