экологическая конкретность биогеоценотического плодородия почв
Классическое определение понятия плодородия почвы не подлежит сомнению: плодородие - это способность почвы удовлетворять потребности конкретных растений в элементах питания, воде, воздухе и тепле.
Однако при анализе проблемы плодородия необходимо четко разделять два подхода:1. Почва - компонент биогеоценоза, составная часть ландшафта и одновременно самостоятельное естественно-историческое образование на поверхности суши Земли. В этом случае почва рассматривается как биогеоценотическое понятие.
2. Почва - средство производства в сельском хозяйстве, орудие труда и предмет труда, создающие конкретные потребительские стоимости. В этом случае почва выступает как компонент агроценоза вместе с человеком его деятельностью, а плодородие рассматривается как агроценотическое понятие, как средство производства в сельском хозяйстве.
Представление о плодородии в этих двух случаях весома неоднозначны. Так уже сложилось в научном и практическом восприятии, но плодородие имеет прежде всего земледельческие аспекты, выражаемые в количестве и качестве урожая. Стало аксиомой положение: нет вообще плодородных почв, а есть почвы, конкретно плодородные для тех или иных растений (зерновые культуры, плодовые, виноград, картофель, рис и т. д.), В этой связи прочно укоренилось понятие о видах плодородия (потенциальное, эффективное, экономическое) и формах его появления (в урожайности сельскохозяйственных растений и в характеристиках почвенной массы).
В земледелии и почвоведении с давних времен феномен плодородие всегда приписывался почве, ее способности обеспечивать растения элементами питания, водой, воздухом и соответствовать экологическим особенностям возделываемых культур. Однако само плодородие почвы имеет биогеоценотическую природу и не мыслимо вне прошлых и настоящих связей с комплексом биологических процессов в их системной взаимосвязанной форме при ведущей вещественно-энергетической роли растительных организмов.
Именно растения создают и затем поддерживают и используют плодородие, 10объединяя весь комплекс окружающей среды, в том числе энергию фотосинтеза.
В естественных условиях плодородие почв неразрывно связано с соответствующим этим почвам биоценозом и является результатом развития природного почвообразовательного процесса. Единство компонентов биоценоза неминуемо ставит нас перед необходимостью оценить продуктивность биогеоценозов не только как результат почвенных условий, но и как экологические особенности растительных сообществ. В данном случае не почва и ее свойства определяют объем биомассы сообщества («урожай»), а само природное сообщество регулирует этот объем и поддерживает его на уровне эволюционно сложившегося равновесия составных частей биогеоценоза. Естественные биоценозы сами обеспечивают свойственную им продуктивность.
Понятие плодородия в применении к естественным условиям теряет агрономическое содержание, так как способность удовлетворять потребности растений в элементах питания присуща не только почве, но и самому биологическому сообществу. В ряде случаев эта функция почти полностью переходит к биоценозу (тайга, гилея), хотя первоосновой накопления элементов в биомассе все же остается почва и ее материнская порода.
Экологическая конкретность плодородия - глобальное явление, характерное не только для культурных растений, но и для фитоценозов в естественной среде. Почвенный компонент биогеоценоза формируется биотопом во взаимосвязи с абиотическими факторами и претерпевает в процессе генезиса сукцесионные изменения, как и сам биотоп, до квазиравновесного (климаксного) состояния, наиболее оптимального в конкретной ландшафтной обстановке.
Величайшее биогеоценотическое разнообразие природы, несомненно, обуславливает и естественное разнообразие почвенных условий с неодинаковыми и порой очень контрастными количественно-качественными характеристиками почвенной массы, но в целом отвечающими представлению о плодородной почве для конкретного биогеоценоза и его биотопа. Вот здесь ярко проявляется неоднозначность плодородия: то, что оптимально плодородно для одних фитоценозов, совершенно неблагоприятно для других.
Конкретные примеры приведены в табл. 1.1.Таким образом, биогеоценотическое плодородие имеет весьма разные формы проявления. Однако при всем многообразии его форм на суше возможно выделить две группы биогеоценозов, а именно,
лесные и травянистые биогеоценозы. Они отличаются специфичностью и противоположностью в аспектах плодородия почв, но единством оптимального жизнеобеспечения биоценозов всем необходимым. Лес и травянистая растительность в своих многочисленных формах являются основными типами биоценотического покрова Земли.
Таблица 1.1
оптимальные характеристики почвенного плодородия для разных биогеоценозов
Биогеоценозы | Оптимум почвенных условий |
Еловый лес тайги | Подзолистые глинисто-суглинистые почвы. В профиле почвы гумусовый горизонт А, всего 2-3 см. Реакция кислая, pH 4,5—5,5. Мощность корнеобитаемой толщи ограничена горизонтами А1+В1 (40—60 см). Крайне низкий потенциал почвенного питания: бедность соединениями азота, фосфора, минеральных элементов. Повышенная плотность массы почвы и почвообразующей породы. Высокий уровень плодородия для елового леса |
Петрофитные разнотравно-типчаково- ковыльные степи Донецкого кряжа | Маломощные часто щебнистые черноземы меловых известняков, каменистых сланцев. Реакция среды щелочная (pH 7,5—8,6). Мощность корнеобитаемой толщи 40—70 см. Резкий дефицит влаги. Богатство зольными элементами при содержании гумуса около 3—4 %. Высокий уровень плодородия для петрофитного фитоценоза, насыщенного степными злаками |
Обионово-петроси- мониевый с другими сочетаниями солянок и галофильных злаков | Солончак луговой. Содержание солей более 1 %, засоление хлоридно- сульфатное. Слабо выраженный гумусовый горизонт. Избыток легкорастворимых солей обеспечивает высокий уровень плодородия почвы для солончаковых фитоценозов |
Разнотравно- дерновинно-злаковая степь | Чернозем обыкновенный. Мощный гумусовый горизонт (80—120 см), высокое содержание гумуса, нейтральная реакция среды, богатство зольными элементами. Высокий уровень плодородия почвы для разнотравно-злаковых фитоценозов |
Сосняки бореального пояса | Подзолы иллювиально-железистые. Гумусовый горизонт не выражен. Рыхлая песчаная среда с количеством физической глины менее 10—15 %. Обилие первичных минералов, включая кварц. Кислая реакция среды (pH 4,5—5,5). Промытость почвы, бедность доступными для растений зольными элементами, азотом, фосфором. Высокий уровень плодородия для сосняков тайги |
Тропическая гилея | Красные и желтые ферраллитные почвы. Бедность гумусовым веществом. Сильная промытость от подвижных форм азотного и минерального питания. Полная разрушенность первичной алюмосиликатной массы и обогащенность окислами алюминия и железа. Исключительно высокий уровень плодородия почвы для тропического дождевого леса. |
В то же время, для многих растений естественного мира на суше Земли плодородной средой может быть и не почва, а другие объекты 12
географической среды. Достаточно упомянуть сфагновые верховые болота и роскошные эпифиты тропиков на высоких деревьях. В этих случаях минеральное питание поступает из атмосферы. Есть и другие примеры внепочвенного существования фитоценозов.
1.2.