П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 4. Экология (1134220), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Важнейшие буферные системы соответствуют следующим значениям рН: карбонатная — 8,6— 6,21 катионообменная — 5 — 4,2; алюминиевая — менее 4,2; железистая — менее 3,8; кремниевая — всей амплитуде значений. Особенно важно содержание кальция. Помимо значительного буферного воздействия он влияет на физические свойства почвы, например на оструктуренность (комковатая структура), и тем самым на водный, воздушный и тепловой режимы.
Значения рН почвы в верхнем слое нахолятся в следующих примерных границах: 2,6 — 4,5 в сильнокислых почвах верховых болот и кустарничковых пустошей; 3,5 — 4,5 в кислых лесных почвах; 4,5 — 6,0 в богатых, умеренно- и слабокислых почвах смешанных лиственных лесов и пахотных почвах; 5,0 — 6,5 в почвах низин- ных болот; 6,0 — 7,5 в буковых лесах на карбонатпых породах; 6,5 — 8,0 в пойменных лесах; 7,0 — 8,5 в более или менее ц1елочных почвах степей на известняках, до 10 и более ппд аридной галофитной растительностьюю (сильнощелочные содовые почвы — это уже солонцы).
Перекисление почвы обьясняется пе только образованием гумусовых кислот, но и также выделением кислот корнями и микроорганизмами, диссоциацией угольной кислоты и вымыванием оснований. Поскольку рост растений и активность почвенных оршнизмов находятся под воздействием сезонных колебаний осадков и температуры, значения рН подвержены типовому сезонному ритму. Подгцелачивание почвы обусловлено прежде всею обогащением солями сильных оснований и слабых кислот (например, Ха,СОз, СаСО,). В лесах большая часть органического опала скапливается на поверхности (гюдстилка).
Это направленное поступление опада приводит к очень сильной вертикальной дифференциации почвенного профиля (рис. 12.! 2). Под травянистой растительностью и в типичных степных почвах органический опал преимущественно поступает при отмирании тонких корней, что наряду с активностью роющих животных и пониженной из-за сухости инфильтрацией обьясняет значительно меньшую вертикальную дифференциацию содержания гумуса.
Средняя продолжительность пребывания углерода в почве для определенных компонентов исчисляется тысячелепшми, Таблица 12. ! . Классы граиулометрическоге состава почвы„ принятые в Германии * Величина в скобках дана согласно международным классам. Последовательнее развитие почвы —.м О А» е В Вз е~ Вг е: ) Пепельно оглашенный злюзиюьныи горизонт, Е Щн Обогащение гюпутарными окислами железа, В, йчпп Железистый обогащенный ~ыйи глинистой фрзкциен горизонт.
Вг 1 — слаборазвитые бтразем 2 — буракам 3, 4 — прсмьпые бураземы 5, б — гквжапиагые гЮчзы т — железистый подзол б — гумусава-железистый бнюзем Сгебарвзпажизшаяся листгаая подстилка, О Малов»тинный гумусавый горизонт, А» Обогащение г~аваам, Рео. А!гоз, ВЮъ, В» Биологически активный гумуаавый горизонт, А» Вымывание глины и Резо» (лесаизираевнный злювиальный горизонт, Е,) Миграция гумуав и псзтущрнык окислов 1 га Рис.
12.12. Развитие почвы в атлантической климатической области Европы (по Р Опснацтоьт из д. Вгацп-В)апоце1, с современной номенклатурой горизонтов). Стратификация почвы наглядно показана посредством ее профиля, который изменяется с течением времени. Почвы «созревают, но могут глюке и деградировать. График показывает последователь- ность стадий почвообрвзования поэтому богатые гумусом почвы имеют весьма значительный возраст, и отскуда нх разрушение в определенные периоды времени окончательно и необратимо. Типизация почвенного субстрата ориентирована: 1) на исходный материал (например, известняк, снликаты); 2) на тек- Таблица 12.2.
1»пассы пористости 42 ГЛАВА 12. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ стуру, так называемое деление иа классы по граиулометрическому составу; 3) на содержание гумуса. Принятые в Германии классы гранулометрического состава перечислены в таба. 12.1. С экологической точки зрения кроме размера частиц почвы особенно важна ее структура, которую определяют одновременно объем пор и классы пористости, имеющие решающее значение для накопления воды (табл.
12.2). Песчаные почвы имеют крупные поры, хорошо проветриваются, быстро дренируются, почему и имеют малую влагоемкость (легкие, теплые почвы); сугяиннстые и глинистые почвы, напротив, тяжелые, хололные. Соединения коллоидных глинистых минералов и туминовых веществ (очень сложные гигантские молекулы нз многочисленных ароматических циклов частично со связанным азотом и алиг)гатическими боковыми Пенями) образуют гливисто-тумусовые комплексы, с отрицательно заряженными поверхностями которых связаны обменные катионы. В ненару- 12.5. Экосистема и ее структура 43 шенных почвах с этими агрегатами столь тесно ассоциируются корневые волоски, микоризы и микроорганизмы, что чрезвычайно затрудняет вымывание питательных веществ.
Из-за химического связывания азата в частично крайне инертных гуминавых веществах большое количество азота находится в нецоступной для растений форме (отношение С/)х1 в гумусе 1О/20, в зеленых листьях 30/50, см. 13.6.1), поэтому данные об общем запасе азота в почвах ничего не говорят об обеспечении им растений. Максимальная «загрузка» почв доступными для растений минеральными питательными веществами определяется в значительной сгепени солержанием глинистых частиц и гумуса.
Согласно недавно выявленной биогеохимической молели, продуктивность Земли в конечном счете лимитирована салержанием глинистых веществ в гючвах. Отсюда встает вопрос: какое количеспю углерода во всем мире может быть связано в биосФере? Классификация почв сильно ориентирована на строение почвенною профиля, т.е. на формирование юризонтов„которые обычно обозначщатся прописными буквами (см. бокс 12.1). Различшот органогенные и минеральные горизонты.
Основные арганагеиные гаризантм: Ь вЂ” подстилка, в значительной степени не разложияшиеся растительные остатки (ан~л. Впег); Р— горизонт ферментации или образования мохера (структура тканей различима); Н вЂ” гумусовый горизонт, органические остатки без структуры тканей. Основные минеральные почвенные гаризапты: А — верхний почвенный горизонт (сильно гум ифицированный); Š— горизонт вымывания (элювиальный горизонт);  — минеральный горизонт иллювиирования (характеризуется новаобразованиями минералов и обогащением); Π— горизонт, находшцийся иод воздействием грунтовых вод; Я вЂ” горизонт, находящийся иод воздействием застойных вод; С вЂ” исходная материнская порода, из которой образовалась почва. В наименованиях типов паче руководствуются такими бросающимися в глаза признаками, как, например, окраска (буроземы, черноземы), или послеповательностями легко различаемых горизонтов. Смена типов почв происходит при изменении фактора почвообразования.
Если в условиях умеренно-гумидного климата факторы почвообразования не меняются, то из слабосгрукгурированных примитивных почв (А — С) позднее формируются иллювиальные почвы (буроземы типа А—  — С) илн типы почв, сформированные пол возлействием процессов переотложения (подзолы А — Š—  — С). У недавно сформировавшихся почв типа А — С (например, рендзин на известняковых породах или ранкеров на силикатах) горизонт А лежит непосредственно на материнской породе. Почвоабразуюшие факторы могут сильно варьировать на небольпюм пространстве, что приводит. к мозаике почв (рис.
12.13). Горизонт А считается донором, горизонт  — репипиентом лля мобилизуемых в ходе развития почвы веществ. Обычная последовательносп горизонтов в умеренно-холодных хвойных лесах, а также под тундровой растительностью следующая. Гумус прясутсгвует в форме гуубага гумуса (англ. шаг), который лежит на минеральных горизонтах почвы и в котором можно различить юризавты 1., Р и Н различной мощности. В горизонте А, поверх кагарага лежат различныс формы грубого гумуса, происходит персмешиваняе гумусавых веществ и минеральных сасгавляюгпих почвы. В халаапмх в влажных областях за горизонтом А слелует белее яхи менее отбеленный и белный гумусом или вообще лишенный ега горизонт вымываявя (Е), характерный для подзолов.
В этом горизонте глинистые минералы выветренм в наибольшей сшпеви, и продукты их вывстрнвапия переаткладывалпсь, как Ре н А!, содержащие гумусавые залп. В экстремальных случаях горизонт Е состоит из азиата талька кварцевого песка. В подзолистых почвах гаризагп В поэтому нс только является горизонтом выветривавяя, на и обнаруживает заметные признаки обогащения веществами, особенно салержщпими железагумусавые каллаиды. Данный горизонт при известных условиях может быть настолько пропитан этими веществами (аргштейн), чта станет трудно праницаемым дхя корней. Переход ат горизонта В к С большей частью постепенный.
Рис. т 2. уз. Возникновение растительной мозаики благодаря рааличающимся а соответствии с кли- матом и рельефом свойствам почв (по Н. Глапоаго). Пример, как и иа рис. <2.9, взят из альпийского пояса, гюскольку там эта зариабальность почв про- является иа особенно незначительных по площади участкак 44 ГЛАВА 12. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ Зтст пример последовательности горизонтов в молодых примитивных почвах еще це выражен. Соогвгпственно стадии развития в почвах типа А — С горизонты Е и В отсутствуют, они начинают развиваться только в холе формирования почвы при соответствующих условиях почвообразования.
В умеренных условиях, примерно в таких, как лиственные леса, гумус часто находится в форме, которую называют малером и которая характеризуется маломощными горизонтами 1., Р и Н. При очень благоприятных условиях разложения возникает форма гумуса, называемая мулль, в которой горизонты Р и Н совершенно отсутствуют. Мулль не представляет собой форму модера, поскольку пол слоем подстилки непосредственно лежит минеральный горизонт А, в котором гумусовые вещества и минеральный мелкозем смешаны между собой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
