3 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Большинство процессов, проис­ходящих в природе, характери­зуются взаимным преобразовани­ем взаимодействующих начал. По­этому основные компоненты ланд­шафта не только влияют на почву, но и сами сильно зависят от нее.

Особенно сильное влияние поч­ва оказывает на живые организмы. Это хорошо видно при анализе биогеоценотических функций почв, т. е. тех функций, которые выполняет почва в жизни природ­ных биогеоценозов и ландшаф­тов.

Проведенный нами анализ и со­ставленная классификация биогео­ценотических функций почв пока­зывает, что роль почв в жизни ор­ганизмов суши Земли не ограни­чивается только снабжением их элементами питания. Почва выпол­няет еще много жизненно важных функций, за которые ответственны определенные ее свойства — фи­зические, химические, информа­ционные и др. (табл. 3).

Заслуживает внимания такая важная функция почв, как функ­ция жизненного пространства.

Уже давно стало известно, что одной из глазных причин, ограни­чивающих распространение мно­гих видов живых организмов, яв­ляется отсутствие свободной и пригодной для растения матери­альной среды, в которой бы они могли беспрепятственно размно­жаться и развиваться. В силу это­го обстоятельства на Земле су­ществует лишь незначительная часть особей большинства видов по сравнению с потенциальным их количеством, которое могло бы появиться в случае снятия лимити­рующих факторов.

В. И. Вернадским было доказа­но, что если бы была предостав­лена возможность для выживания и расселения всех появляющихся особей, то бактерии покрыли бы сплошным ковром всю планету в течение полутора суток, терми­ты — в течение немногих лет, а такие наиболее медленно размно­жающиеся животные, как слоны,— за несколько столетий.

Однако этого не происходит ввиду острейшей конкуренции между различными видами и от­сутствия подходящих условий для жизни на значительных простран­ствах нашей планеты. Тем не ме­нее живые организмы постоянно стремятся освоить все новые и но­вые места обитания, так как, по образному выражению В. И. Вер­надского, на поверхности планеты имеет место «всюдность жизни». Причем «область жизни, по-види­мому, расширяется в геологиче­ском времени, и во всяком слу­чае, несомненно, что она всегда охватывает или стремится охватить до конца все доступное ей прост­ранство на протяжении, вероятно, всей геологической истории». И действительно, в процессе эво­люции жизнь вышла из моря на сушу и постепенно освоила почти всю ее поверхностную оболочку. В ходе этого освоения возникла почвенная сфера Земли, в кото­рой обитает огромное количество видов. Например, более 90% насе­комых, этой самой представитель­ной группы животных, на долю которой приходится примерно половина всех видов животных Земли (более одного миллиона), в своей жизнедеятельности так или иначе связаны с почвой.

Не менее примечателен и тот факт, что в почве сосредоточена большая часть зоомассы наземных ландшафтов суши. Подсчеты по­казали, что совокупность живот­ных, обитающих на поверхности Земли, заметно уступает по обще­му своему весу совокупности почвообитающих животных.

То, что почва выполняет функ­цию жизненного пространства, необходимо учитывать при разра­ботке теоретических и практиче­ских вопросов. Так, следует по­мнить о том, что застройка и хо­зяйственное освоение крупных земельных массивов может при­водить к существенным измене­ниям в почвенном мире живых существ — вызывать гибель или миграцию многих видов. Напри­мер, за последние десятилетия отмечено значительное продви­жение на север некоторых землероев степной зоны в связи со све­дением лесов.

Другой важной биогеоценотической функцией почв является функция жилища, благодаря кото­рой почва оказывается не просто вместилищем живых существ, но и благоустроенным домом, защи­щающим от переохлаждения в холодное время и перегрева в жаркие дни. Этому способствует тот факт, что температура и влажность воздуха в почве подверже­ны менее резким колебаниям, чем на поверхности Земли.

Это свойство почвы оказывается особенно полезным для животных, обитающих в пустыне, с ее резки­ми суточными и сезонными пере­падами температуры.

Нерациональное землепользо­вание приводит не только к ухуд­шению баланса питательных эле­ментов и водного режима почв, но и делает их плохим жильем, малопригодным для обитания ря­да организмов.

К первой группе биогеоценотических функций почв относится также опорная функция, которая позволяет растениям сохранять вертикальное положение, быть устойчивыми и противодейство­вать силе тяжести.

Значение этой функции пока учитывается не достаточно. В то же время полноценные знания о ней, вероятно, помогут полнее по­нять многие явления в жизни рас­тений и животных.

Особую группу образуют биогеоценотические функции почв, связанные с химическими и био­химическими ее свойствами. Здесь следует назвать функцию почв как источника элементов питания. Это одна из наиболее важных и хоро­шо известных функций почв. От нее прямо или косвенно зависит существование подавляющей час­ти живых организмов, так как хи­мические элементы почвы идут на постройку тканей растений и мно­гих микроорганизмов, принимают участие в сложнейших биохимиче­ских процессах.

В качестве самостоятельной следует выделить функцию депо влаги, элементов питания и энер­гии. Сущность этой функции со­стоит в том, что в почве имеется резерв названных компонентов, который используется организма­ми при израсходовании наиболее легкодоступных запасов. В поч­венное энергетическое и пищевое депо входят минеральные соеди­нения, законсервированные в кристаллических решетках и скоагулированных гумусовых кисло­тах, подвижные соединения и вла­га, находящиеся в глубоких гори­зонтах и др.

Наличие депо обеспечивает су­ществование организмов, не­смотря на периодически возни­кающие перерывы в поступлении в почву влаги, тепла, растительно­го опада, удобрений. Оно залог устойчивости почвенного плодоро­дия и поддержания необходимых условий существования живых ор­ганизмов суши. В случае, когда почвенное депо невелико, в снаб­жении организмов часто на­ступают резкие перебои. На таких почвах могут существовать в ос­новном виды, приспособленные к резким колебаниям гидротерми­ческого и пищевого режима почв. Примером почв со слабо разви­тым депо являются таежные поч­вы на однородных мощных песках, занятых неприхотливой обыкно­венной сосной.

К этой группе относится также почвенная функция стимулятора и ингибитора ряда биохимических процессов, протекающих в почве.

Эта функция осуществляется благодаря содержанию в почве биологически активных соедине­ний, которые усиливают или ослабляют многие биохимические процессы, протекающие здесь. В этой связи заслуживает внима­ния идея советского исследовате­ля Е. П. Троицкого о том, что поч­ва может рассматриваться как ферментативная система.

Следующая разновидность поч­венных биогеоценотических функ­ций обусловлена тем, что почва представляет собой тонкодис­персную систему, обладающую по­верхностно-активными силами, возникающими на границе разде­ла почвенных коллоидов и окру­жающей их водно-воздушной сре­ды. Благодаря этим силам почва способна задерживать многие со­единения, поступающие в нее с ат­мосферными осадками и пылью. Лабораторные опыты с фильтро­ванием коллоидальных растворов через почвенные колонки показа­ли, что подавляющая часть фильт­руемых соединений задерживает­ся уже в верхних слоях почвы.

Почва может активно адсорби­ровать не только коллоидальный материал, но и молекулярно-растворимые соединения, многие из которых переходят в состояние обменного поглощения на поверх­ности тонкодисперсной коллои­дальной фазы почв. Адсорбцион­ная способность почв пока еще не­достаточно учитывается в почво­ведении и практике. В то же время имеются отдельные работы (В. В. Пономарева и др.), говоря­щие о том, что благодаря удер­жанию почвенно-растительным покровом соединений, поступаю­щих с атмосферными осадками и пылью, организмы могут сущест­вовать на почвах с низким естест­венным плодородием, например подзолах, развитых на бедных кварцевых песках.

Адсорбционная функция почв выражается не только в захвате почвой поступающих в нее соеди­нений, но и в удержании на по­верхности коллоидных частиц поч­венных микроорганизмов. Эта деятельность почвы имеет важное значение, так как не будь ее, большая часть микроорганизмов, по-видимому, уносилась бы за пре­делы почвенного профиля с ни­сходящим током влаги. Учет способности почв к адсорбции микроорганизмов помогает пол­нее понять многие стороны почво­образовательного процесса. В частности, адсорбционной функ­цией может быть объяснено за­метное увеличение в некоторых подзолистых почвах численности микроорганизмов в средней и нижней части профиля, обогащен­ной тонкодисперсным материа­лом.

Большой интерес представляют биогеоценотические функции почв, связанные с ее информаци­онными свойствами. В последнее время почва все чаще рассматри­вается как информационная си­стема, способная передавать на­селяющим ее биоценозам инфор­мацию о состоянии среды обита­ния.

Советские исследователи Д. И. Берманд и С. С. Трофимов рассматривают почву как память, в которой зафиксирована про­грамма возможностей функциони­рования связанных с почвой био­ценозов, так как процессы и свой­ства почвы представляют, по их мнению, механизм, возникший в результате адаптации биоценозов к окружающей среде. Интересно мнение советских исследователей В. О. Таргульяна и И. А. Соколова о почве как двуедином теле, со­стоящем из почвы-памяти — комп­лекса устойчивых свойств и при­знаков, возникающих в ходе всей истории развития почвенного те­ла, и почвы-момента — совокупно­сти наиболее изменчивых свойств почвы, ее состояния в современ­ный этап развития.

Благодаря информационным свойствам почва может давать своего рода сигналы для ряда се­зонных биологических процессов. Так, в условиях северной тайги ев­ропейской части СССР ведущим фактором пробуждения роста корней в ельнике чернично-зеленомошном является температура почвы. В связи с этим на более холодных затопляемых талыми водами почвах рост ели задержи­вается на 10—20 дней, несмотря на то что температура воздуха благоприятствует вегетации. Кро­ме температуры, в качестве сигна­лов, регулирующих сезонное раз­витие, может выступать также вод­ный и солевой режим почв.

Другой функцией, основанной на информационных свойствах почвы, является почвенная функ­ция пускового механизма некото­рых сукцессии растительного по­крова.

В качестве самостоятельной группы выделяются биогеоценотические функции почвы, осно­ванные на ее целостных свойст­вах и процессах, включающих в себя систему взаимосвязанных частных свойств и процессов. В этой группе в числе первых на­зывается почвенная функция трансформации вещества и энер­гии, поступающих в биогеоцено­зы или находящихся в них. Благо­даря этой функции во многом осуществляется такой грандиоз­ный по своим масштабам процесс, как преобразование первоначаль­но почти бесплодных горных пород поверхностного слоя лито­сферы в пригодный для жизни многочисленных видов организ­мов субстрат.

К этой же группе следует от­нести такую важную функцию почв, как функцию буферного и защитного экрана биогеоценозов Земли, предохраняющего их от разрушающего действия эрозии, ухода биологически ценных газо­образных соединений в атмосфе­ру, потери элементов питания с нисходящим током влаги, резких колебаний температуры и влаж­ности и т. д.

Важной, но пока еще недоста­точно изученной функцией почв является ее роль фактора эволю­ции организмов суши Земли.

Итогом возникновения и вза­имодействия между собой всех функций является то, что почва в конечном счете стала важнейшим условием существования жизни на Земле. Можно сказать, что жизнь на континентах планеты в ее со­временной форме была бы невоз­можна без развитого почвенного покрова, как оказалось бы невоз­можным существование почвенной оболочки Земли в случае уничто­жения растительного мира или ми­ра почвообитающих животных и микроорганизмов. Возникнув в ходе единого процесса становле­ния и развития биосферы, эти при­родные феномены стали нераз­рывными в своем дальнейшем су­ществовании и эволюции.