Почвенные, или эдафические, факторы

Почва представляет собой поверхностный слой земли, несущий на себе растительный покров и обладающий плодородием. Почва, с естественно-исторической точки зрения, как указывал проф. В. В. Докучаев, является самостоятельным природным телом, которое образуется из поверхностных слоёв горных пород при совместном воздействии на них почвообразующих факторов: климатических (воды, ветра, температуры) и биотических (животных и растительных организмов). Почвообразовательные процессы очень сложные и зависят от одновременного воздействия разных экологических факторов. Ведущая роль в почвообразовательных процессах принадлежит низшим и высшим растениям.

Образование почвы и развитие растительных организмов неразрывно связаны между собой и взаимно обусловлены. Без деятельности живых организмов и в первую очередь растений почва образоваться не может. Существует большое разнообразие почв. Распределение и состав растительности различных зон земного шара неразрывно связаны с разнообразием почв, но в то же время образование различных почв происходит под непосредственнымвлиянием растений. В природе существует строгая закономерность: почва - растения - почва. Взаимоотношения растения с почвой чрезвычайно разнообразны.

Из почвы растения получают воду и растворённые в ней минеральные соли. Урожай растений бывает значительно выше тогда, когда вода и питательные вещества поступают из почвы в растения своевременно и в необходимом количестве. На растения оказывают большое влияние химический состав почвы, её физические особенности, микрофлора.

Большое участие в процессах образования почв принимают и представители животного мира. В почве живет огромнейшее количество различных микро- и макроорганизмов (бактерии, грибы, почвенные водоросли, простейшие из мира животных, черви, кроты и пр.), которые способствуют разложению органических веществ (корней, стеблей, листьев, трупов животных и др.) и тем самым создают нормальные условия в круговороте веществ, а следовательно, в почвообразовательном процессе.

В 1 г пахотной почвы находится колоссальное количество микроорганизмов. Особенно большое количество микроорганизмов находится в зоне ризосферы, т. е. в прикорневой зоне растений, привлекаемых корневыми выделениями.

На почвообразующие процессы большое влияние оказывают различные действия человека (пастьба скота, вспашка, полив и др.). Между почвой и всеми живыми организмами существуют сложные взаимодействия. Одновременно, как уже указывалось, образование почв зависит и от абиотических факторов.

Следовательно, почва состоит одновременно из живых (биотических) и неживых (абиотических) экологических элементов. Поэтому почву нельзя относить к какому-либо одному телу - биотическому или абиотическому. Почва является биокосным телом, т. е. сочетающим в себе факторы живой и неживой (косной) природы.

Растения, места произрастания которых приурочены к каким-либо определённым экологическим условиям, к определённым почвам, к определённому рельефу, климату и т. д., называются растениями-индикаторами, или растениями-указателями.

Одни растения предпочитают песчаные почвы, другие лучше (и в большем количестве) произрастают на засолённых, меловых, чернозёмных и других почвах. Способность отдельных видов растений произрастать на определённых почвах даёт возможность по растительности определять характер и качество почв, и, наоборот, по характеру почвы можно судить о ботаническом составе растений. Это имеет большое практическое значение при почвенных и геоботанических обследованиях.

Состав и изменчивость растительности сильно зависят от плодородия почвы. По растительности можно в значительной мере судить и о плодородии почвы. Так например, такие растения, как белоус, щучка, растут на почвах, бедных питательными веществами, тогда как пырей ползучий, пролеска, крапива и другие являются показателями богатых, плодородных почв.

Растения являются хорошими индикаторами химического состава почв. При помощи растений-индикаторов можно установить в почве наличие различных элементов - меди, урана, цинка, алюминия, никеля, азота, калия, фосфора, натрия и др. Так, например, в Западной Европе по растению смолке были открыты некоторые месторождения меди. В США по данным химического анализа астр агала, были обнаружены месторождения урановых и селеновых РУД. Растениями-индикаторами часто пользуются для установления качеств почв на целинных землях.

Экологические группы растений, предпочитающие определённые почвы, имеют различные названия, отражающие характер почвы, на которой они растут: псаммофиты - песколюбы, галофиты - солевыносливые растения, кальцефиты - известколюбы и др.

На огромной территории песчаных почв растёт своеобразная экологическая группа растений, которые называются псаммофитами, или песколюбами. Псаммофиты представлены растениями различных семейств (астрагал песчаный, полынь песчаная, кохия песчаная, верблюжья колючка, волоснец песчаный, саксаул и др.).

Большинство псаммофитов имеет жёсткие, узкие листья, которые часто сильно редуцированы, а плоды многих растений приспособлены к перекатыванию по песку, или они пузырчатые и легко переносятся ветром. Песчаные почвы характеризуются большой водопроницаемостью, способностью быстро нагреваться и остывать, бедностью питательными веществами и пр. В связи с этим псаммофиты обладают характерными особенностями: им свойственно интенсивное вегетативное размножение; они образуют придаточные корни на стеблях в случае засыпания растений песком; у них интенсивно развиваются горизонтальные и вертикальные корни; они имеют различные приспособления, уменьшающие транспирацию. Растения-песколюбы обладают способностью произрастать на рыхлых и подвижных песках; они часто используются для облесения и закрепления песков. Псаммофиты являются обычно первыми поселенцами на барханах. В СССР произрастает свыше 300 видов псаммофитов, многие из них используются как кормовые растения. На песчаных почвах образуются специфичные растительные сообщества, состоящие преимущественно из псаммофитов.

Галофиты - группа растений, хорошо приспособленных к нормальному произрастанию на засолённых почвах. Большие площади засолённых почв находятся в зонах пустынь и полупустынь, реже они встречаются в других зонах страны. Для этих почв характерна повышенная концентрация почвенного раствора. Засолённые почвы разнообразны по своему химическому составу, поэтому и растения, произрастающие на этих почвах, разнообразны.

К галофитам относятся: солерос, солянки, некоторые виды астр, полынь морская, биюргун и др. Эти растения на других почвах, или совсем не растут, или растут очень плохо, и в то же время на засолённых почвах очень плохо растут представители других экологических групп растений. Галофиты могут быть однолетние, многолетние травы и кустарники; представлены они различными семействами. Большое количество галофитов имеется в семействе маревые, меньше в семействе сложноцветные, гвоздичные, крестоцветные и др. Для многих галофитов характерны мясистые стебли и листья (солянки), в которых хорошо развиты водоносные ткани.

Клетки галофитов имеют цитоплазму, устойчивую к высокой концентрации солей, и обладают высоким осмотическим давлением (5...10 МПа), что позволяет им использовать воду из сйльнокон-центрированного почвенного раствора. Некоторые галофиты способны выделять наружу скопившиеся в них соли при помощи особых желёзок, покрывающих листья и стебли.

Существуют и такие галофиты (полыни), у которых корневая система малопроницаема для солей, поэтому в тканях их не происходит накопления солей.

Растения, которые предпочитают щелочные почвы, богатые известью, называются кальцефилами, или и з в е с т к о - любами. К кальцефилам относятся из травянистых лесных растений ветреница лесная; из степных травянистых - ковыль Лес-синга, василек русский, таволга шестилепестная. Из древесных растений кальцефилами являются лиственница европейская, пихта европейская, дуб известковый, растущий на известняках в Крыму и на Западном Кавказе.