Почва — это природное образование, состоящее из генетически связанных почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы или почвогрунта под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва обладает способностью обеспечивать потребности деревьев, кустарников и других растений в доступных формах азотом, минеральными веществами и водой. Она состоит из твердой, жидкой и газообразной и живой части. В твердой части почвы преобладают первичные (кварц, полевые шпаты, слюды и др.) и вторичные (гидрослюды, каолинит и др.) минералы. Основную массу почвы составляет мелкозем, т. е. частицы диаметром менее 1 мм. Самые мелкие элементарные частицы почвы с диаметром менее 0,0001 мм называются коллоидами почвенными. Коллоиды почвенные имеют большое значение в почвообразовании. Они поглощают из почвенных растений аммоний, калий, кальций, магний, фосфаты, предохраняют их от вымывания водой, спо-собствуют образованию почвенной структуры.
Жидкая часть почвы, или раствор осуществляет перенос веществ внутри нее, вынос их из почвы и снабжает растения водой и растворенными элементами питания.
Газообразная часть почвы, или почвенный воздух, заполняет поры, которые не заняты водой. В состав почвенного воздуха входят азот, кислород, углекислота, летучие органические соединения, коли¬чество которых определяется характером множества протекающих в почве химических, биологических и биолого-химических процессов.
Живая часть почвы состоит из почвенной флоры, т. е. совокупности почвенных микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и др.) и почвенной фауны — многочисленного числа беспозвоночных — простейших, клещей, червей, моллюсков, насекомых, многоножек, а также роющих мелких млекопитающих (крота, землеройки и др.). Почвенная флора и фауна играют важную роль в круговороте веществ и являются одним из условий почвообразования. Многообразие почв на земной поверхности сформировалось в результате взаимодействия факторов почвообразования — климата, материнской горной породы, растительности, животного мира, рельефа, возраста территории и хозяйственной деятельности человека. Последняя выражается в нарушении хода естественных процессов, как например сдирание верхнего почвенного покрова при лесозаготовках, уплотнение почвы при неумеренной пастьбе скота, повышенных рекреационных нагрузках, внесение минеральных удобрений, мелиорация, обработка почвы и т. д.
Морфологические свойства и признаки почв, которые определяют их форму и строение, воспринимаются в основном при помощи зрения человека и в меньшей степени осязания.
Окраска, или цвет почвы, зависит от минералогического и химического состава, т. е. от наличия в ней органических веществ, которые обусловливают чаще всего черный, серый или бурый цвет. Окись железа вызывает красные, ржавые и желтые тона окраски. Закись железа обусловливает зеленоватые, голубоватые, синие оттенки. Кварц, полевые шпаты и гидроокись алюминия вызывают белую окраску.
Структурность почвы — способность ее твердой фазы создавать структурные отдельности различной формы и величины, на которые она распадается. Различают три основных типа структуры: кубовидная, когда структурные отдельности развиты более или менее равномерно по всем трем осям; призмовидная — отдельности вдоль вертикальной оси вытянуты значительно больше, чем вдоль двух го¬ризонтальных осей, и плитовидная, когда структурные отдельности вдоль вертикальной оси резко укорочены и развиты в основном в горизонтальном направлении.
Структурные отдельности подразделяются по характеру их поверхности и размерам и различают глыбистую, комковатую, пылеватую, ореховатую, зернистую и другие формы структуры..
Механический состав почвы очень важный признак при хозяйственной деятельности человека. От него зависят водопроницаемость почвы, способность удерживать влагу, проникновение корней растений и как следствие — сопротивление почвы обрабатывающим орудиям. Песчаные и супесчаные почвы при их обработке относят к легким, а суглинистые и глинистые — к тяжелым. Затраты труда и средств будут значительно различаться. От механического состава почвы зависит и породный состав древостоев.
Большое значение на рост и развитие леса оказывает водный режим почвы. При недостатке или избытке влаги в почве растения растут значительно хуже. При избытке влаги вода, застаиваясь, вытесняет из пор и трещин кислород и она становится недоступной для усвоения корневыми системами деревьев. При недостатке влаги наступает завядание листьев, и растение может погибнуть.
Почва формирует корневую систему деревьев, которая зависит прежде всего от механического состава и ее влажности. На глубоких, хорошо дренированных почвах, в частности на супесчаных и суглинистых, деревья ветроустойчивы, так как образуют сильный стержневой корень. На сухих почвах, особенно песчаных, даже сосна может быть ветровальна, так как образует поверхностные корни. Лес, в свою очередь, влияет на структуру почвы. Листья березы, хвоя сосны при отпаде всегда скручиваются, образуя рыхлую, пружинистую, эластичную подстилку и как результат — формируется мягкий гумус, определяющий почвенное плодородие. Опавшая хвоя ели, листья осины плотно слеживаются, медленно разлагаются, вследствие чего идет процесс гниения, так как нет или мало поступает кислорода воздуха.
Вследствие недостатка кислорода воздуха, избытка влаги, при более низкой температуре в такой подстилке по существу отсутствуют дождевые черви, мало микроорганизмов и роющих животных. Он является источником удобрения почвы. Гумус восполняет ее богатство, повышает плодородие, которое истощается в процессе роста и развития деревьев. Он создает структуру почвы, от него зависят ее водный, воздушный и тепловой режимы. Кислый гумус задерживает влагу в себе или. позволяя ей стекать по поверхности, затрудняет воздухообмен, ухудшает тепловой режим. В мягком гумусе также достаточно влаги, но значительную часть ее он переводит в почву. Мягкий гумус теплоемок, колебания температуры в нем незначительны. В итоге, гумус определяет водный и тепловой режимы почвы, ее биологическую и биохимическую активность, миграцию продуктов почвообразования и т. д.
Древесные породы по-разному влияют на почву. Ель оподзаливает ее, так как опавшая хвоя плотно слеживается, дождевые черви избегают таких почв и образуется кислый гумус. Сосна слабее оподзаливает почву, а чернозем постепенно ухудшает дуб. Бук, береза, лещина являются энергичными почвоулучшителями. В их листьях содержится много минеральных веществ и прежде всего калия и кальция.
Определенное влияние на почву оказывает живой напочвенный покров. Одни виды покрова (вейники, луговики) ухудшают лесорастительные свойства почвы путем ее иссушения, уплотнения, задернения и обеднения питательными веществами, так как их много отчуждается в процессе роста и развития. Другие виды травяного покрова, например кипрей, улучшают лесорастительные свойства почвы путем ее разрыхления корнями, обогащения питательными веществами, усиления водопроницаемости и т. д. Живой напочвенный покров — совокупность мхов, лишайников, травянистых растений и полукустарников, произрастающих на покрытых и не покрытых лесом землях. Живой напочвенный покров имеет большое значение в жизни леса и особенно в его возобновлении. Живой напочвенный покров содержит многие пищевые, лекарственные и дубильные вещества, служит кормовой базой как для диких, так и домашних животных. Деревья значительно различаются по размерам. Даже в одновозрастном, однородном сосновом лесу все деревья имеют существенные различия по размеру.
Контрольные вопросы
1. Почва. Плодородие почвы. Факторы плодородия.
2. Зональность почв и лес.
3. Значение мощности почвы. Классификация корней.
4. Влияние почвы на строение корневых систем.