Страница 12 из 13
Влажность определяется количеством атмосферных осадков. Распределение осадков зависит от географической широты, близости больших водных пространств, рельефа местности. Количество выпадающих осадков неравномерно распределяется в течение года. Кроме того, надо учитывать и характер выпадающих осадков. Летний моросящий дождь лучше увлажняет почву, чем ливень, несущий потоки воды, не успевающие впитаться в почву.
Растения, обитающие в различных по влагообеспеченности областях, по-разному приспосабливаются к недостатку или избытку влаги. Регуляция водного баланса в организме растений засушливых регионов осуществляется за счет развития мощной корневой системы и сосущей силы клеток корня, а также уменьшения испаряющей поверхности. Многие растения на сухой период сбрасывают листья и даже целые побеги (саксаул), иногда происходит частичная или даже полная редукция листьев. Своеобразным приспособлением к сухому климату является ритм развития некоторых растений. Так, эфемеры, используя весеннюю влагу, успевают в очень короткий срок (15–20 дней) прорасти, развить листья, отцвести и сформировать плоды и семена, с наступлением засухи они отмирают. Противостоять засухе помогает и способность многих растений накапливать влагу в своих вегетативных органах – листьях, стеблях, корнях.
По отношению к влажности выделяют следующие экологические группы растений.
Гидрофиты – растения, для которых вода является средой жизни.
Гигрофиты – растения, живущие в местах, где воздух насыщен водяными парами, а почва содержит много капельножидкой влаги – на заливных лугах, болотах, в сырых тенистых местах в лесах, на берегах рек и озер. Гигрофиты испаряют очень много влаги за счет устьиц, которые нередко располагаются на обеих сторонах листа. Корни мало-разветвленные, листья большие.
Мезофиты – растения умеренно увлажненных местообитаний. К ним относятся луговые травы, все лиственные деревья, многие полевые культуры, овощные, плодово-ягодные. Они имеют хорошо развитую корневую систему, большие листья с устьицами на одной стороне.
Ксерофиты – растения, приспособившиеся к жизни в местах с засушливым климатом. Они распространены в степях, пустынях и полупустынях. Ксерофиты делятся на две группы: суккуленты и склерофиты.
Суккуленты (от лат. succulentus – сочный, жирный, толстый) – это многолетние растения с сочными мясистыми стеблями или листьями, в которых запасается вода.
Склерофиты (от греч. skleros – твердый, сухой) – это типчак, ковыль, саксаул и другие растения. Листья и стебли их не содержат запаса воды, кажутся суховатыми, благодаря большому количеству механической ткани, листья их твердые и жесткие.
Эдафические факторы (факторы почвы). В распространении растений большое значение могут иметь и другие факторы, например, характер и свойства почвы. Эдафические факторы – почвенно-грунтовые условия произрастания растений, относятся к абиотическим факторам.
Эдафические факторы включают:
– почву, ее возраст, мощность, плодородие, увлажнение, присутствие элементов питания в ней и др. Они непосредственно действуют на растение своими физико-механические свойствами (гранулометрическим составом, плотностью, уровнем грунтовых вод, характером материнских пород, структурно-агрегатным составом почвогрунтов), которые в совокупности создают тот или иной водный, воздушный и тепловой режимы;
– химическими свойствами (реакцией среды, обменной способностью и составом поглощенных катионов, содержанием и формой макро- и микроэлементов, определяющими режим питания растений и оказывающими влияние на физические свойства почвогрунтов);
– биоэдафическими свойствами, складывающимися под воздействием растительных и животных организмов, населяющих почву и, в свою очередь, влияющих на химических свойства почвогрунтов.
Таким образом, 5 главных почвообразующих факторов:
– материнская порода (геологическая основа);
– климат;
– топография (рельеф);
– живые организмы;
– время.
В настоящее время еще одним фактором почвообразования можно назвать деятельности человека.
В состав почвы входят четыре основных структурных компонента:
1. Минеральная основа (50–60 % общего состава почвы). Минеральная основа (минеральный скелет) – неорганический компонент, образовавшийся из материнской породы в результате ее выветривания. Минеральные фрагменты – это скелетный материал почвы. Его разделяют на коллоидные частицы (меньше 1 мкм), мелкий грунт (меньше 2 мм) и крупные фрагменты. Механические и химические свойства почвы определяются мелкими частицами.
Выделяют следующие структуры почвы: мучнистую, пороховатую, зернистую, ореховатую, комковатую, глинистую.
В почве, как правило, выделяют 3 основных горизонта, различающихся по механическим и химическим свойствам. В пределах каждого слоя выделяют более дробные горизонты, различающиеся по своим свойствам.
Верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт (А), в котором накапливается и преобразуется органическое вещество и из которого промывными водами часть соединений выносится вниз.
Аоо – собственно подстилка
Ао – муль (слой гумификации)
А1 – гумусовая минеральная почва
А2 – эллювиальный горизонт (зона вымывания)
Горизонт вымывания или иллювиальный (В), где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества.
В1,
В2
Материнскую породу или горизонт (С), материал, который преобразуется в почву.
Структура почв зависит от количества соединений кальция. Главное свойство почвы – ее плодородие, т. е. способность обеспечивать растения водой, минеральными солями, воздухом. Мощность гумусового слоя определяет плодородие почвы.
2. Органическое вещество (до 10 %). Органическое вещество почвы подразделяется на гумус (мёртвое органическое вещество) и эдафон (живое органическое вещество)
Структура почвы в большой степени зависит от количества и состава гумуса. Гумус различается по виду, форме и характеру составляющих его элементов, которые подразделяются на гуминовые и негуминовые вещества. Негуминовые вещества образуются из соединений, входящих в ткани растений и животных, например, белков и углеводов. При разложении данных веществ выделяется углекислый газ, вода, аммиак. Энергия, образующаяся при этом используется почвенными организмами. При этом происходит полная минерализация элементов питания. Гуминовые вещества в результате жизнедеятельности микроорганизмов перерабатываются в новые, обычно высокомолекулярные соединения – гуминовые кислоты или фульвокислоты.
Гумус подразделяется на питательный, который легко перерабатывается и служит источником питания микроорганизмов и устойчивый, который с трудом поддаётся переработке и выполняет физические и химические функции, контролируя баланс питательного вещества, количество воды и воздуха в почве. Гумус плотно склеивает минеральные частицы почвы, улучшая ее структуру. Таким образом, гумус служит основным поставщиком и резервом элементов питания растений. Тёмный цвет гумуса способствует лучшему прогреванию почвы, а его высокая влагоёмкость – удержанию воды почвой. Гумус прочно склеивает минеральные частицы, образуя комочки, улучшающие структуру почвы. Данные свойства благоприятствуют условиям роста растений на почвах, богатых гумусом.
3. Воздух (15–20 %). Все поры, свободные от влаги заполнены воздухом. На легких (песчаных) почвах аэрация лучше, чем на тяжелых (глинистых). Воздушный режим и режим влажности связан с количеством атмосферных осадков.
4. Вода (25–35 %). Вода почвы подразделяется на гравитационную, гигроскопическую, капиллярную, парообразную. Гравитационная вода – является основной разновидностью подвижной воды, заполняет широкие промежутки между частицами почвы, просачивается вниз под действием силы тяжести, пока не достигнет грунтовых вод. Растения легко усваивают ее.
Гигроскопическая вода в почве удерживается за счет водородных связей вокруг отдельных коллоидных частиц в виде тонкой, прочной связанной пленки. Высвобождается только при температуре 105 – 110 °C и практически недоступна для растений. Количество гигроскопической воды зависит от содержания в почве коллоидных частиц. В глинистых почвах ее до 15 %, в песчаных – 5 %.