ХИМИЯ ПОЧВЫ

Связь между типом растительности и почвой

Тесная связь между типом растительности и почвой, развивающейся под ее покровом, отчетливо проявляется в случаях смены растительности. Вытеснение хвойных пород лиственными приводит к ослаблению выщелачивания и формированию дерново-подзолистых почв на месте подзолов, преобладавших под хвойными лесами. Напротив при поселении ели "и лиственницы на серых лесных землях через несколько десятков лет под лесной подстилкой образуется белесая полоса подзолистого горизонта (Ремезов, 1953). Смена формаций хвойных и широколиственных лесов влечет за собой и смены типов почвообразования: подзолистого на лесостепной, подзолистого на буроземный и обратно. Искусственное насаждение леса или его сведение всегда сказываются на изменении характера почвы.

Как отмечалось выше, масса травянистой растительности на суше земного шара в несколько раз меньше массы древесной растительности, но средняя зольность травянистой растительности, равная 10%, значительно выше, чем древесной; в связи с этим количество минеральных веществ, удерживаемых в составе травянистой растительности на Земном шаре, достигает 109—1010 млрд. тонн, что не меньше, чем количество минеральных веществ в составе др; весной растительности.

Травянистая растительность приурочена к условиям значительно более сухого климата, чем лесная. Водный режим лугов и степей в Европе и Азии в большинстве является непромывным (или временно и слабопромывным). Атмосферные осадки на 80— 90% удерживаются почвой, а затем расходуются на транспирацию растений и испарение. Таким образом, огромная масса минеральных веществ, вовлекаемых травянистой растительностью в биологический круговорот, в основном сохраняется в системе почва — растение.

Наибольшая часть массы корней травянистых растений находится в верхних 25—30 см почвы; но некоторые корни проникают вглубь на 2—3—5, а иногда и 10 м, черпают оттуда минеральные питательные вещества и транспортируют их к поверхности, осуществляя их биологическую аккумуляцию в верхних слоях почвы.

Надземная часть травянистых растений ежегодно полностью отмирает; полностью отмирает и корневая система однолетних растений и примерно на 1/3 — корневая система многолетних трав. Процессы минерализации и гумификации опада протекают как на поверхности почвы, так и в верхних ее горизонтах, густо пронизанных корнями.  В составе золы лугово-степной травянистой растительности большое значение имеют Са и К (см.  120), что способствует поддержанию в почве нейтральной или слабощелочной реакции.

В условиях обильного количества разлагающегося органического материала, наличия оснований и нейтральной реакции развиваются почвы черноземного типа. Гумификация здесь идет в основном по пути синтеза гуминовых кислот. Их нерастворимые соли с Са и Mg обогащают верхние горизонты органическим веществом. Разрушение алюмосиликатов, которое наблюдается при подзолооб- разовательном процессе, в почвенном профиле черноземов не происходит, в результате чего содержание Si02 и R203 не изменяется по почвенному профилю ( 123). Количества Са, Mg и особенно Р и S благодаря биологической аккумуляции выше в верхних горизонтах. Ряд исследователей (Ковда, Айдинян, Базилевич, Роде) принимают возможность синтеза вторичных минералов в профиле черноземных почв за счет биогенных Si02 и R203.

Несомненно, биогенным является карбонат Са, накапливающийся в черноземах ниже гумусового горизонта (образуя горизонт «вскипания»), а иногда и в самом гумусовом горизонте. Растворимый Са(НС03)2, образующийся в верхних слоях в процессе минерализации органических остатков и передвигающийся вниз при промачивании почвы, выпадает из раствора в виде СаС03 в слое, где содержание углекислоты в почвенном растворе понижено. Уровень горизонта вскипания, характерный для разных типов чернозема, изменяется в течение вегетационного периода в зависимости от ряда условий (увлажнения, испарения, интенсивности разложения органических остатков).