3 месяца назад
Нету коментариев

Почва оказывается прежде всего жизненным пространством, при­годным для наземных организмов (см. схему на стр. 26). Так, с поч­вой связано большинство расте­ний. Она может служить средой обитания как для всего раститель­ного организма на ранних стадиях развития, так и для подземной его корневой части, которая бывает значительной.

Органическое вещество корней составляет от 20—30 до 90% от общей биомассы растений. Наи­более обильна корневая масса во влажных тропических лесах, где часто превышает 1 тыс. ц/га. В хвойных и лиственных лесах она снижается до 800 ц/га, степях — 250, арктических тундрах — 80, пустынях — 30 ц/га. По-иному изменяется соотношение надземной и подземной частей расте­ний.

Больше всего растения спрятаны в почву в тундровой и степной зонах, где корни составляют 70— 90% от общей фитомассы. Это говорит о том, что в экстремаль­ных условиях — при общем не­достатке тепла или влаги — рас­тительные организмы стремятся разместиться в основном в почве, отличающейся большей стабиль­ностью своего микроклимата. Аналогичное явление характерно и для многих животных.

Активно используют почву как среду жизни различные микро­организмы. Содержание микроб­ных клеток в 1 г почвы зачастую выражается поистине астрономи­ческими величинами и может пре­вышать 25 млрд.

Следует, однако, отметить, что распределены почвенные микро­организмы очень неоднородно как в пространстве, так и во вре­мени. Их содержание сильно меняется в зависимости от свойств почв, сезона года и глубины за­легания горизонта. Даже в таком гомогенном горизонте, как па­хотном, содержание микроорга­низмов в слое 0—5 см может быть в несколько раз выше, чем на глу­бине около 20 см. Еще более резкое снижение микроорганиз­мов с глубиной отмечается в не­которых целинных землях, напри­мер в подзолистых почвах север­ной и средней тайги, где основным горизонтом жизни для микробов (а также беспозвоночных живот­ных) оказывается лесная подстил­ка. Это необходимо в полной мере учитывать при освоении новых районов тайги. Уничтоже­ние подстилки или чрезмерно глубокое ее запахивание может привести к значительному снижению активности почвенной ми­крофлоры.

Говоря о сезонной изменчивости численности микробов, необхо­димо обратить внимание на то, что в ходе эволюции возникли микроорганизмы, способные к жизнедеятельности при самых не­благоприятных условиях. Интерес­ны в этом отношении психро-филы — микробы, которые ак­тивны и в холодное время года. В составе бактериальной микро­флоры почв умеренных широт насчитывают от 0,5 до 86% психрофилов. Благодаря этим микро­организмам жизнь почвы не пре­кращается в зимний период и, следовательно, почва не знает покоя в течение всего года. Од­нако изучение динамики почв в холодное время года находится пока что в начальной стадии.

Всесторонне используют поч­ву как среду обитания и живот­ные. Из беспозвоночных в почве живут простейшие, плоские и круглые, а также кольчатые чер­ви, моллюски, тихоходки, члени­стоногие и др. Среди почвенных позвоночных имеются представи­тели класса амфибий, рептилий, млекопитающих.

Распространенность животных различна. Особенно многочислен­ны некоторые беспозвоночные, такие, как простейшие, нематоды и др.

Необходимо обратить внимание на то, что большая часть зоомас­сы экосистем суши сосредоточена обычно в почве, так как хотя мно­гие наземные животные и пре­восходят по весу обитателей поч­вы, но они более редко встре­чаются и в целом уступают по общей массе. Вообще это не един­ственный случай, когда мелкие организмы в совокупности заметно превосходят по тому или иному показателю значительно более крупные. Еще Линней под­считал, то в тропиках потомство трех мух может съесть труп ло­шади быстрее, чем лев.

Необходимо подчеркнуть и тот факт, что для разных размер­ных групп почва выступает как разного типа среда. Так, если рас­сматривать почвенных беспозво­ночных, то самые мелкие из них — коловратки и др., живя в почве, остаются фактически обитателя­ми водной среды. При значитель­ной ее увлажненности эти живот­ные плавают в скоплении почвен­ной влаги, а в засушливый период обитают в пленках воды, сохра­няющихся вокруг мелких частичек, где они продолжают свою жизне­деятельность, питаясь микроорга­низмами.

Для более крупных, но все еще небольших по размеру беспоз­воночных— ногохвосток, мелких клещей и жуков — почва как среда представлена прежде всего совокупностью ходов и полостей, и жизнь в ней сходна с обита­нием в пещерах, воздух в кото­рых, так же как и в почве, насы­щен влагой. Для еще более круп­ных животных — многоножек, дождевых червей и др.— средой обитания является почва в целом.

То, что почва как среда оби­тания оказывается дифференци­рованной и многоплановой, по­зволяет поселяться в ней самым различным представителям жи­вого, предъявляющим зачастую прямо противоположные требо­вания к условиям существования. Поэтому, например, не случайно, что в ряде почв могут одновре­менно процветать аэробные и анаэробные формы микроорга­низмов.

Почва выполняет также функ­цию жилища и убежища благода­ря тому, что многие животные сооружают в ней свои подземные квартиры. Наиболее яркие пред­ставители — грызуны: обыкновен­ная полевка, малый и желтый сус­лик, сурок, хомяк и др.

Норы грызунов нередко имеют сложное устройство и значитель­ные размеры. У серого сурка они могут простираться в длину на 15—20 м и в некоторых случа­ях проникать вниз на глубину до 8 м. Жилища обитателей почвы не лишены комфорта. Например, бурундук устраивает себе много­комнатную квартиру, где, кроме камеры для гнезда, имеются кла­довые для запасов и уборные. Основное жилище зверек вы­стилает сухой травой, заботится о нем, ибо здесь он ночует, впа­дает в зимнюю спячку, выводит свое потомство.

Норы и ходы грызунов могут располагаться очень густо. Так, площадь ходов, которые делают кроты в лесных почвах, порою достигают 7з площади леса.

Строят жилища в почве и мно­гие беспозвоночные. Свои гнезда сооружают здесь роющие осы. Сложные постройки делают тер­миты, у которых гнездо может уходить на глубину до 12 м. Ис­пользуют почву в качестве жили­ща муравьи.

В отношении плотности застрой­ки почва — это четвертое, по образному выражению В. В. Доку­чаева, царство природы может не уступать современным густонасе­ленным городам. Поэтому очень важно знать те требования, кото­рые предъявляют подземные жи­тели к почве как жилищу для то­го, чтобы более глубоко понять их экологию и избежать неприятностей при хозяйственном освое­нии природы. А то, что они могут случаться и приносить большой ущерб, хорошо известно.

В качестве примера можно ука­зать на случаи массового размно­жения грызунов в антропогенно измененных ландшафтах. В этом отношении поучителен завоз сусликов в Белоруссию в доре­волюционное время. Эти живот­ные были выпущены в районах, где они никогда не обитали. Животные прижились, быстро размножились и вскоре стали серьезными вредителями сель­ского хозяйства. В результате потребовалось применять дорого­стоящие мероприятия по истреб­лению расплодившихся грызунов.

Нежелательные явления могут возникнуть и при постройке гид­ротехнических сооружений. Так, затопление подземных жилищ грызунов при строительстве ка­налов и водохранилищ в состоя­нии вызвать массовые миграции зверьков. Причем среди пересе­ленцев не исключены носители опасных инфекционных заболе­ваний.

Представляет интерес и опор­ная функция почвы, благодаря которой растения сохраняют вер­тикальное положение, противо­действуя силе тяжести и ветру. Если опорные свойства недоста­точны, растения начинают испы­тывать трудности в закреплении своих корневых систем. Напри­мер, в районах распространения вечной мерзлоты нередко .растет так называемый «пьяный лес», где многие деревья сильно на­клонены, изогнуты или повале­ны из-за слабой связности почвен­ного мелкозема.

От опорной функции почвы зависят и некоторые важные стороны жизни животных. Ее дорож­ные свойства во многом опреде­ляют конкретные пути мигра­ции ряда видов и эволюцию их органов движения и способов перемещения.

Немаловажное значение имеет и почвенная функция резерва (депо) семян и других зачатков, знание которой помогает понять некоторые, на первый взгляд странные явления в жизни сухо­путных организмов. Так, известно, что многие вырубки быстро за­растают, несмотря на отсутствие значительного привноса семян со стороны, причем появляются растения, не характерные для дан­ного участка. Этот парадокс объяс­няется тем, что в почве сохраняет­ся запас семян различных расте­ний, которые в случае подходя­щих условий начинают активно прорастать.

Выделяется также группа функ­ций почвы, тесно связанных с ее химическими и биохимическими свойствами. Это в первую очередь центральная почвенная функция источника питательных элемен­тов и соединений, изучению кото­рой посвящено наибольшее число работ.

Хотя часть влаги и элементов питания растения получают воз­душным путем, именно почва оказывается для них главным ис­точником пищи. Кроме воды, они получают из почвы азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу, железо, марганец, медь, молиб­ден и другие необходимые эле­менты питания. Поэтому знание закономерностей поглощения рас­тениями химических элемен­тов — важное условие разработки передовых систем земледелия, обеспечивающих высокие уро­жаи.

Среди этих закономерностей необходимо прежде всего назвать наличие определенных ограниче­ний в полноценном почвенном питании растений. Так, растения не в состоянии использовать все фор­мы питательных элементов. Ос­новным рационом оказываются в основном элементы, находящие­ся в растворенном или обменном состоянии в виде ионов, хотя в некоторых опытах и отмечалось усвоение корнями сложных сое­динений — аминокислот, антибио­тиков и др. Поэтому далеко не все почвы, богатые валовыми запасами питательных элементов, в состоянии полностью удовлет­ворить пищевые запросы расте­ний. Преимущество оказывается на стороне почв, характеризую­щихся оптимальным соотношени­ем основных свойств и процессов: достаточным (но не избыточным) содержанием тонкодисперсной илистой фракции и гумуса, обес­печивающих поддержание необхо­димого фонда доступных элемен­тов, благоприятным соотноше­нием тепла и влаги и др.

Для успешного питания расте­ний немаловажное значение имеет соотношение доступных элемен­тов в почве, поскольку поступле­ние одного элемента в раститель­ный организм часто зависит от концентрации другого в связи с явлением антагонизма и синер­гизма ионов. Если увеличение одного элемента тормозит поступ­ление другого, имеет место анта­гонизм. Когда же такое увеличе­ние активизирует накопление другого элемента — синергизм. Указанные явления учитываются в практике. Так, чтобы снизить со­держание молибдена в кормовых культурах, который нередко на­капливается в токсичных для животных количествах, в качестве удобрения можно применять сое­динения меди, заметно умень­шающей благодаря эффекту ан­тагонизма доступность молибдена.

Сложность процесса почвенного питания растений оказывается од­ной из причин больших трудно­стей при получении высоких га­рантированных урожаев. Преж­де всего приходится решать проб­лему химической «гармонии» рас­тений и почв, поскольку их состав очень сильно различается. Так, примерные подсчеты свидетель­ствуют о том, что концентрация растворимого азота в почвах по сравнению с культурными расте­ниями в среднем ниже почти в 500 раз, фосфора и калия — в 20 раз, магния и кальция — в 3— 4 раза. Другие элементы могут себя вести по-иному. Так, концент­рация железа в почвах выше в 6 раз, чем в растениях.

Неоднозначность почвы как ис­точника пищи делает необходи­мым постоянное регулирование доступных элементов в ней. Важ­ность этой задачи определяется еще и тем, что на сегодняшний день именно управление почвен­ным питанием растений оказывает­ся наиболее подвластным челове­ку благодаря успехам в производ­стве удобрений. Современные развитые страны за счет приме­нения минеральных удобрений получают 50—60% сельскохозяй­ственной продукции. Прибавки урожая от химической защиты посевов достигают 20—60%, причем затраты на нее составляют всего лишь 1—5% общих издер­жек производства.

Следует, однако, отметить, что все более широкое применение минеральных удобрений выдвига­ет ряд проблем, связанных с их рациональным использованием и предотвращением отрицатель­ных последствий от их примене­ния.

Другая почвенная функция, тесно связанная с только что рас­смотренной,— это функция депо элементов питания, энергии и вла­ги. Ее основное назначение — снаб­жать живые организмы названны­ми компонентами в случаях из­расходования наиболее легкодо­ступных запасов. В почвенное де­по входят соединения, законсер­вированные в аморфных и крис­таллических минералах, скоагулированных гумусовых кислотах, подвижные соединения и влага глубоких горизонтов и др.

Благодаря почвенному депо живые организмы успешно суще­ствуют и в периоды, когда на­блюдается перерыв в поступле­нии в почву влаги, тепла, удобре­ний, растительного опада. О боль­ших возможностях этого депо убедительно свидетельствуют опыты на Ротамстедской станции в Англии, где в течение 100 лет выращивались культуры, под ко­торые не вносились какие-либо удобрения (выполнялись лишь правила передовой обработки почв). Урожай пшеницы состав­лял около 25% от современных урожаев развитых стран Европы, корнеплодов — около 10%.

Эти опыты свидетельствуют, что хотя только за счет почвенных резервов питания максимальных урожаев добиться нельзя, умелое использование функции депо может служить большим под­спорьем при выращивании сель­скохозяйственных растений. Прак­тика показывает, что там, где это депо значительно, урожаи более устойчивы, так как они в мень­шей мере зависимы от прихотей погоды и сроков внесения удоб­рений земледельцем. Поэтому при выборе новых земель под пашню и эксплуатации существую­щих важно учитывать все факторы, обеспечивающие полноценное почвенное депо.

К таким факторам относится физико-химическое обменное по­глощение гумусом и глинисты­ми минералами подвижных биофильных элементов, которое хотя и снижает их доступность расте­ниям, оказывается важным нако­пительным барьером, препятст­вующим вымыванию за пределы профиля. Существенное значение имеют и внутрипочвенные агенты выветривания материнских по­род — микроорганизмы, корне­вые выделения и др., перево­дящие элементы, законсервиро­ванные в кристаллических решетках, в доступные формы. Поэтому, например, сильное сни­жение биохимической активности почв или полное исключение почвенной кислотности — одного из агентов выветривания — может привести к ослаблению почвен­ного депо и потребовать увели­чения удобрений.

Знание механизмов перевода потенциально доступных элемен­тов в усвояемую форму оказы­вается важным условием разра­ботки передовых систем земле­делия. К сожалению, этот воп­рос изучен недостаточно.

Существенной, но слабоизученной является почвенная функ­ция стимулятора и ингибитора биохимических и других процес­сов. Действие данной функции связано с тем, что живые организ­мы выделяют в почву разнообраз­ные продукты метаболизма — белки, аминокислоты, антибиоти­ки, витамины и другие, активизирующие или угнетающие (ингиби­рующие) их жизнедеятельность.

С данной функцией нередко связаны многие важные явления в жизни экосистем. Примером мо­жет служить почвоутомление, ког­да наблюдается снижение биомас­сы растений, несмотря на обеспе­ченность почвы элементами пита­ния и благоприятные условия климата. Причины почвоутомле­ния различны — ухудшение вод­но-воздушного режима почвы из-за неправильной ее обработки, увеличение засоренности посевов сорняками и, что весьма сущест­венно, накопление выделений растений и микроорганизмов. Поэтому нередко отмечается угнетение растительных организ­мов под действием корневых вы­делений. Самоугнетение отмече­но у гваюлы, костра безостого. У древесных пород отмечалось угнетающее влияние одного вида на другой. Например, отрицатель­но действуют на дуб выделения сосны, осины, вяза и др.

Возможно, однако, и иное — положительное влияние выделе­ний одних организмов на раз­витие других. Так, отмечается в основном благоприятное взаимо­влияние сосны и лиственницы. Не­редко имеет место и безразлич­ное отношение растений как к собственным, так и к чужим выде­лениям. Так, пшеница, ячмень, кукуруза, картофель не страдают от собственных корневых выде­лений.

Выделения живых организмов могут действовать также опосре­дованно путем изменения рН поч­вы и доступности элементов пи­тания. Хорошо известно подкис­ляющее действие корней ели, сосны и других хвойных пород, которое во многом связано с тем, что корни выделяют ряд кислот — яблочную, щавелевую, янтарную. Кислотные продукты, а также внеклеточные ферменты растений и микроорганизмов оказываются важным фактором усвоения эле­ментов питания из труднодоступ­ных соединений.

Знание рассматриваемой функ­ции почв существенно не только для теории, но и для практики. Учет активаторно-ингибиторных процессов почвы позволяет ус­пешнее решать проблему струк­туры посевов. Одновидовые по­севы и посадки малоперспектив­ны. Например, отмечено, что в чистых ельниках за 2—3 поколе­ния бонитет может упасть со II — III до IV—V классов. Ряд ис­следователей обращает внимание на большую производительность специальных смешанных посевов и посадок, в которых благодаря подбору видов с положительным взаимовлиянием и учету сезон­ной и суточной изменчивости корневых выделений имеет место более полное использова­ние почвенного плодородия. Это­му способствует прежде всего то, что питательные вещества, выделяемые корнями одного ви­да, не вымываются из почвы, а перехватываются корнями друго­го вида, с иным ритмомпогло­тительно-выделительной деятель­ности. Перехваченные вещества оказываются дополнительным ис­точником пищи и играют роль активизатора биохимических про­цессов в почве.

Следует, однако, обратить вни­мание на то, что успешное осуще­ствление проектов эксплуатации характеризуемой функции почвы возможно лишь, когда принимает­ся во внимание изменчивость всех ее свойств. Так, необходимо постоянно учитывать динамику влаж­ности, во многом определяющую обмен корневыми выделениями. Этот обмен возможен в широком диапазоне почвенной влажности (от 25 до 90% полной влагоем­кости), но наиболее активно он протекает при влажности около 70%, о чем нельзя забывать при регулировании увлажненности почв.

Некоторые важные функции почвы контролируются в основном физико-химическими ее парамет­рами. К таким функциям относит­ся поглощение — сорбция тонко­дисперсного вещества, поступаю­щего из атмосферы, с боковым и грунтовым водным потоками, рас­тительным опадом и др. Погло­тительная способность почвы су­щественно зависит от дисперс­ности мелкозема, увеличиваясь по мере утяжеления механическо­го состава. Но и в легких почвах ее масштабы велики. Благодаря сорбированию почвенно-растительным покровом соедине­ний, поступающих с осадками и пылью, возможно успешное про­израстание растительности даже на очень бедных землях. Приме­ром могут служить высокостволь­ные сосновые леса на кварцевых подзолах, вещественный состав которых более чем на 90% пред­ставлен кремнеземом.

Сорбционная функция имеет большое значение и в жизни культурных растений. Ее влия­ние может быть двояким. Поло­жительные эффекты обусловлены тем, что благодаря поглотитель­ной способности элементы пита­ния защищены от быстрого вымы­вания из почвы. Негативные яв­ления связаны с переводом части элементов в труднодоступные формы, что приводит к снижению эффективности удобрений.

В целом работу сорбционной функции можно оценить поло­жительно, особенно в случае не­нарушенных экосистем. Однако при неправильном обращении с землею поглотительная способ­ность почв может причинить боль­шие неприятности земледельцу, например, вследствие накопления в мелкоземе ряда вредных эле­ментов и соединений—свинца, ртути и других, которые могут попадать с промышленными от­ходами и сточными водами не­бытового происхождения.

Преимущественно с физико-химическими явлениями связана и сорбция мелкоземом микро­организмов, обитающих в почве или попадающих в нее.

Экблогическое значение данной функции велико, так как, если бы она не действовала, большая часть микроорганизмов выноси­лась бы из почв с нисходящим то­ком влаги. Исследования показа­ли, что бактериальные клетки не­которых микроорганизмов сор­бируются естественной почвой более чем на 90%. В целом, од­нако, сорбция не всегда может быть настолько эффективна. В опытах была показана отчетливая зависимость сорбции как от свойств сорбента, так и от особен­ностей микроорганизма. Поэтому одни микроорганизмы погло­щаются интенсивнее, чем другие. Некоторые же могут вообще не поглощаться определенными сор­бентами. Однако благодаря то­му, что почва весьма гетерогенна по составу и представляет со­бой сложный сорбент с различ­ными свойствами, она в состоя­нии удерживать любой микро­организм. Особенно большой вклад в общую сорбцию дает гумус. В опытах с черноземами количество поглощенных клеток некоторых бактерий уменьшалось вдвое, если образцы лишались гумуса путем прокаливания. По-видимому, высокая поглотитель­ная способность органического вещества является одной из при­чин повышенного содержания микроорганизмов в сильногумусированных почвах.

Сорбированные микроорганиз­мы сохраняют свою жизнедея­тельность. Это оказывается одним из доказательств справедливости высказываний о том, что спо­собность сорбироваться — приспо­собительный признак, возникший у многих микроорганизмов в про­цессе эволюции. Почвенные ор­ганизмы можно разделить на обитателей твердой фазы и оби­тателей почвенных растворов. По­следние, однако, в количествен­ном отношении обычно немного­численны.

В самостоятельную группу вы­членяются информационные функции почв. Среди них выде­ляется функция сигнала для се­зонных и других биологических процессов, контролируемая периодически изменяющимися па­раметрами почвы — водным, теп­ловым, пищевым режимами и дру­гими.

Роль почвенной влаги как ре­гулятора сезонного развития ор­ганизмов, связанных с почвен­ными горизонтами, особенно яр­ко проявляется в районах недо­статочного увлажнения, где сме­на фаз развития многих растений диктуется изменениями водо­обеспеченности почв. В качестве примера можно привести сокра­щение активного вегетационного периода у эфемеров и эфеме­роидов и приуроченность его к тому непродолжительному време­ни, пока почвы достаточно ув­лажнены. Жизнедеятельность почвообитающих животных в аридных районах также во многом зависит от увлажненности почв! Так, развитие яиц у ряда беспоз­воночных происходит лишь при определенной влагообеспеченности почвенных горизонтов, в ко­торых они находятся.

В северных холодных районах решающим фактором сезонного развития зачастую оказывается температура почвы. Начало роста корней ели в европейской се­верной тайге зависит от темпера­туры почвы. На более холодных участках рост ели задерживается на несколько недель. В холодные годы заметно сокращается и прирост корневой биомассы.

Температура почвы может оп­ределять не только продолжи­тельность вегетационного перио­да, но и влиять на течение ряда физиологических процессов. От­мечено, что при значительном понижении температуры почвы наблюдается падение интенсив­ности поглощения растениями влаги. Особенно замедляется водопотребление, когда темпера­тура воды приближается к 4°С, поскольку при этой температуре она обладает наибольшей плот­ностью и вязкостью. Полагают так­же, что снижение температуры почвы может сопровождаться ос­лаблением фотосинтеза и дыха­ния растений. Приведенные при­меры позволяют понять, почему при освоении северных почв важ­ным мероприятием является их тепловая мелиорация.

В рассматриваемую группу функций входит и регуляция почвой численности, состава и структуры биоценозов. Одним из механизмов осуществления дан­ной функции оказывается влия­ние почвы на развитие попадаю­щих в нее семян, из огромной, ежегодно пополняемой массы ко­торых прорастает лишь незначи­тельная часть, что во многом оп­ределяется конкретными свойст­вами верхнего почвенного слоя.

Большой интерес представляет функция пускового механизма некоторых смен растительных группировок и связанных с ними комплексов животных (сукцес­сии). Наиболее ярким примером ее действия может служить по­следовательная смена биоценозов в результате изменения общей увлажненности почв. Так, из­вестно, что если в лесной зоне почвы испытывают постепенное заболачивание, то происходит закономерная смена фитоценозов. В результате еловый лес со временем заменяется сосняком заболоченным, на месте которо­го в дальнейшем образуется на­стоящее болото с присущим ему специфическим комплексом растений.

Одной из фундаментальных информационных функций почвы является почвенная память био­геоценоза (ландшафта). Из всех компонентов ландшафта почва обладает наибольшей способ­ностью к накоплению информации о природной среде и ее измене­ниях.

Известно, что окружающая нас природа очень динамична и не раз меняла свой лик на про­тяжении истории существования человека и в более отдаленные эпохи. Так, на территории евро­пейской части СССР в течение четвертичного (антропогенного) периода отмечалось несколько стадий оледенения и похолодания, сменявшихся потеплением и улучшением условий жизни.

При каждой серьезной смене природной обстановки изменя­лись и почвы, приобретавшие свои специфические черты. Во многих ныне наблюдаемых почвенных разрезах сохранились определен­ные признаки былых фаз почво­образования, изучение которых существенно для реконструкции истории развития природной сре­ды. Эта реконструкция имеет не только чисто познавательное зна­чение, но и помогает предвидеть будущие изменения природы, в том числе и отрицательные. Ряд ученых считает, что в перспек­тиве не исключена возможность нового оледенения в Северном полушарии. Поэтому вовремя пре­дугадать его начало — значит своевременно принять необходи­мые меры.

В этой связи становится особен­но понятной важность изучения летописи природы, записанной почвой. Однако процедура эта весьма сложна, поскольку, по образному выражению В. О. Тар­гульяна и И. А. Соколова, ее можно сравнить с чтением книги, в которой на одних и тех же стра­ницах писали многие авторы, каж­дый писал о своем, но все они дополняли, исправляли и частично зачеркивали друг друга; страни­цы этой книги перепутаны, а часть их утеряна. Следует, однако, отметить, что познание информа­ции, заложенной в почве, вполне реально при условии разработки специальных методов ее расшиф­ровки и сохранения в ненару­шенном состоянии полигенетиче­ских почв с наиболее полной за­писью природных событий. Такие почвы необходимо полностью выявить и взять под особый надзор. Поэтому особенно актуально создание Красной книги почв и дополнительной сети специаль­но почвенных заповедников и заказников.

Выделяется также группа це­лостных функций почвы, опре­деляемых сочетанием многих ее свойств и процессов. При реали­зации данных функций в преде­лах биогеоценозов почва обычно выступает как целое. Так, почва осуществляет трансформацию веществ и энергии (находящихся или попадающих в биогеоценоз), сущность которой состоит в пре­образовании почвообразователь­ным процессом соединений, по­ступающих с растительным опа­дом, из атмосферы, с грунтовыми водами, а также в ходе выветри­вания материнских пород. В свя­зи с действием данной функции почвенный субстрат приобретает свойства, благоприятные для по­селяющихся организмов. В част­ности, в почве происходит не только накопление элементов питания в доступной форме, но и отмечается желательное измене­ние их соотношения по сравне­нию с тем, которое имело место в исходной породе. Во многих почвах возрастает доля биофиль­ных элементов — углерода, азо­та, калия и др.

Заслуживает внимания санитар­ная функция почвы, характеризу­ющаяся разнообразным проявле­нием. Прежде всего она обеспе­чивает освобождение поверхности почвы от отходов жизнедеятель­ности организмов в результате их минерализации почвенными микробами. Если бы этого не происходило, то поверхность Земли за относительно короткое время оказалась бы покрытой остатками растительных и животных организмов и жизнь на ней в той разнообразной форме, в которой мы сейчас наблюдаем, оказалась бы невозможной.

Важная роль санитарной функ­ции состоит также в том, что почва благодаря определенным своим свойствам ограничивает или подавляет развитие в ней болезнетворных микроорганиз­мов, в силу чего в незагрязнен­ных землях болезнетворные мик­робы встречаются редко. Однако они часто попадают в почву с фекалиями, сточной жидкостью, навозом, хозяйственными отбро­сами, при использовании которых должны соблюдаться определен­ные санитарно-гигиенические пра­вила. При их невыполнении могут возникнуть опасные инфекцион­ные заболевания человека или животных — дизентерия, бруцеллез и др. Способы распростра­нения болезней при загрязнении почв различны: употребление сы­рых овощей, пылевая инфекция, непосредственный контакт с поч­вой, разнос инфекции мухами.

Поскольку загрязненные поч­вы на определенное время могут представлять эпидемиологическую опасность, важно знать сро­ки самоочищения их от болезне­творных микроорганизмов. Са­моочищение почвы от возбудите­лей бруцеллеза, чумы, туляре­мии происходит довольно быст­ро— за 1—2,5 месяца. Возбудите­ли столбняка, газовой гангрены, ботулизма, некоторые фитопа­тогенные микроорганизмы со­храняются достаточно длитель­ное время. Особенно устойчив возбудитель сибирской язвы, который в гумусовых горизонтах почв скотомогильников может сохраняться в течение нескольких десятков лет.

Одним из важных факторов, определяющих размеры зоны загрязнения, является механиче­ский состав почвы. В легких поч­вах эта зона обычно значительно больше, чем в суглинистых. По­этому безопасное расстояние от источника загрязнения для колод­цев на песчаных почвах равнин­ных районов может составлять не­сколько сот метров. Сходные раз­личия обнаруживаются и по вер­тикали. Глубина проникновения патогенных микроорганизмов в песчаных почвах в несколько раз больше, чем в суглинистых и до­стигает 4 м и более.

Характеризуя противоэпиде­миологические свойства почвы в целом, можно сказать, что она оказывается надежным барьером против широкого распростране­ния инфекций и бактериального загрязнения грунтовых вод и грун­тов. Однако в некоторых случаях (наличие хорошо фильтрующих пород, близкое залегание под­земных вод, сильное антропоген­ное нарушение почвенного покро­ва) загрязнение распространяет­ся на значительные расстояния.

Еще один аспект санитарной функции почв связан с разруше­нием почвенными микробами ток­сичных продуктов обмена в при­корневой зоне, что является важ­ным условием нормального су­ществования живых организмов. В опытах, в которых производи­лась стерилизация почвы, расте­ния испытывали угнетение даже при полном обеспечении их элементами питания.

В деле регулирования жизни биогеоценозов почва выполняет также функцию буферного и защитного экрана. Проявлением ее является, например, способ­ность почвы сглаживать резкие колебания водообеспеченности биогеоценозов. Это достигается прежде всего благодаря впиты­ванию и фильтрации почвой выпадающих атмосферных осад­ков, что позволяет избегать заста­ивания воды во время снеготая­ния и ливневых дождей и предо­твращать с помощью созданных почвенных запасов влаги чрез­мерную летнюю сухость при­земных слоев воздуха и гибель растений во время засух.

Указанная функция почв осу­ществляет также защиту биогео­ценозов от разрушающего дейст­вия ветра, силы тяжести, потоков воды, что возможно благодаря противоэрозионной стойкости почв, способности ее удерживать в вертикальном положении расте­ния. Эта же функция участвует и в восстановлении нарушенных био­ценозов за счет имеющегося в почве запаса семян и способности дифференцированного почвенно­го покрова ускорять восстановле­ние первоначальной неодно­родности фитоценозов.

Наиболее интегральной функ­цией является почвенное плодо­родие, которое определяется взаимодействием всех свойств почвы и охарактеризованных выше функций. Долгое время почвен­ное плодородие трактовалось упрощенно и связывалось с огра­ниченным числом почвенных свойств. Современные достижения науки свидетельствуют о необ­ходимости предельно комплекс­ного динамического подхода к вопросам повышения и регулиро­вания плодородия почвы. Недо­учет какого-либо фактора или функции может приводить к на­прасной затрате удобрений, ра­бочего времени и техники. По­казательны в этом отношении примеры низких урожаев в случае заражения почвы паразитами растений и резкого увеличения урожайности полей в случае уничтожения паразитов при одно­временном снижении доз вно­симых удобрений.

Кроме охарактеризованных, в последнее время выделены также новые биогеоценотические функции почвы.

comments powered by HyperComments