5. Эдафические факторы и их роль в жизни растений и по­чтенной биоты

Эдафические факторы (от греч. edaphos — почва) — почвенные условия произрастания растений. Из них важнейшими экологическими факторами являются влажность, температура, структура и пористость, реакция почвенной среды, засоленность. Почва — геологическое тело, отличающееся от всех по­хожих на нее глинистых и песчаных образований тем, что об­едает плодородием. Плодородие почвы — ее способность удовлетворять потребность растений в питательных веществах, воздyxe, биотической и физико-химической среде, включая тепловой режим, обеспечивая биогенную продуктивность растительности. Почва состоит из твердого, жидкого и газообразного компонента и содержит живые макро- и микроорганизмы.

Твердая компонента преобладает в почве и представлена минеральной и органической частями. Преобладают минералы первичные (кварц, полевые шпаты и др.), оставшиеся от материнской породы, меньше

22

вторичных — результата разложения первичных (глинистые минералы, минералы-соли: карбонаты, сульфаты,

галоиды и др.). Процентное содержание в почве легко растворимых в воде минералов-солей характеризует ее степень засоления. Органическая часть представлена гумусом — органическим веществом, образовавшимся в результате разложения отмершей органики. Он играет ключевую роль в плодородии почвы благодаря питательным веществам в его составе, в том числе и биогенным элементам. Содержание гумуса в почваx — от десятых долей процента до 20—22%. Самые богатые гумусом — черноземы, они же и самые плодородные почвы.

Почвенная биота представлена фауной (дождевыми червями, нематодами и др.) и флорой (грибами, бактериями, водорослями и др.), которые перераспределяют и перерабатывают органику, вплоть до исходных неорганических составляющих (деструкторы). Жидкая компонента почв — вода. Свободная вода перемещается по порам под действием силы тяжести, связанная адсорбируется на частицах в виде пленки, капиллярная удерживается в тонких порах за счет менисковых сил, а парообразная находится в газообразной составляющей пор. Отношение массы всей воды в почве к массе ее твердой компоненты именуют влажностью почвы. Состав и концентрация почвенного раствора определяют реакцию среды. Структура почв обусловлена связанными между собой частицами почв, между которыми образуются пустоты, называемые порами. Порис­тость — это доля объема пор в объеме почвы, которая может достигать 50% и более.

В почвенном профиле выделяются три горизонта, мощно­стью по нескольку десятков сантиметров каждый (сверху вниз): перегнойно-аккумулятивный (А), вмывания (В) и материн­ская порода (С). В горизонте А аккумулируются все питатель­ные вещества, в горизонт В вмываются продукты выщелачива­ния из А и здесь же перерабатывается органика редуцентами, накапливаются карбонаты, гипс, глинистые минералы, и этот горизонт постепенно переходит в материнскую породу (С).

Важнейшие экологические факторы почв разделяют на фи­зические и химические. К физическим относятся влажность, температура, структура и пористость. Влажность, а точнее, доступная влажность для растений, зависит от сосущей силы их корневой системы и от физического состояния воды. Недо­ступна часть пленочной воды, легко доступна свободная вода, но она довольно быстро уходит в глубокие горизонты, а свя­занная и капиллярная влага удерживается в почве длительное время. Сила водоудерживающей способности почв тем выше, чем они глинистее и суше. При очень низкой влажности оста­ется только недоступная для растения влага и оно погибает. Температура почвы зависит от внешней температуры, но бла­годаря ее низкой теплопроводности уже на глубине 0,3 м су­точные колебания температуры менее 2°С, ниже они ощутимы до глубины 1 м. Летом температура почвы ниже, а зимой — выше, чем на поверхности. Такие условия комфортны для по­чвенных животных. Структура и пористость почвы должны обеспечивать ее хорошую аэрацию. Перемещение червей в по­чвах увеличивает пористость. В почвенных горизонтах, в норах живут и млекопитающие (грызуны). В плотных почвах затруд­няется аэрация, и кислород может стать лимитирующим фак­тором.

Химические экологические факторы почв — реакция сре­ды и засоленность. Реакция среды — очень важный фактор: многие злаки дают лучший урожай на нейтральных и слабоще­лочных почвах (ячмень, пшеница), каковыми являются черно­земы. Засоленными называют почвы с избыточным содержа­нием водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбона­тов). Они возникают вследствие вторичного засоления почв при испарении грунтовых вод, уровень которых поднялся до поч­венных горизонтов. Растения, произрастающие здесь, соле- устойчивые, их называют галофитами. По таким организмам можно определить тот тип физической среды, где они росли и развивались. Такие организмы называют индикаторами сре­ды, или экологическими индикаторами. По организмам-ин­дикаторам можно судить, например, о загрязнении среды: ис­чезновение лишайников на стволах деревьев свидетельствует об увеличении содержания сернистого газа в воздухе; по каче­ственному и количественному составу фитопланктона можно судить о степени загрязнения водной среды и т.д.