Функциональная роль почвы в экосистемах

Почва как компо­нент биосферы участвует одновременно в процессах биогеоценотического, витасферного и биосферного структурных уровней ее организации, занимая центральное положение во взаимодействиях геологического, микро- и макробиогеоценозного природных круговоротов. Обеспечение жизни на Земле — глав­ная функция почвы. Реализация этой функции зависит от концентрации в по­чве в доступных формах химических со­единений биогенных элементов, необ­ходимых организмам. Почва аккуму­лирует влагу, обеспечивая в период ве­гетации потребность в ней автотрофного звена биогеоценозов. Она служит сферой обитания растений, животных, микроорганизмов и т. д.

Почва упорядочивает все потоки ве­ществ в биосфере, выступая в качестве связующего звена и регулирующего ме­ханизма в процессах биологической и геологической циркуляции элементов: по существу, она «замыкает» все биогео­химические циклы.

Почва регулирует состав атмосферы и гидросферы. В результате постоянного газообмена между почвой и атмосферой в воздушный бассейн трансформируются различные газы (в том числе и «пар­никовые»), микрогазы. Например, при разложении мертвых растительных ос­татков в среднем на 1 га суши продуци­руется 84 кг диоксида углерода в сутки установлено, что 40...70 % этого газа, ис­пользуемого в процессе фотосинтеза, обеспечивается «дыханием почвы». Ос­тальное количество привносится путем горизонтального и турбулентного пере­мещения воздушных масс. В свою оче­редь, почва одновременно поглощает ат­мосферный кислород. Обогащая (изби­рательно) поверхностные и подземные воды химическими веществами, почва влияет на гидрохимическое состояние вод суши и прибрежных акваторий мо­рей и океанов.

Важнейшая глобальная функция по­чвы — накопление в поверхностной ча­сти коры выветривания, в почвенных органогенных горизонтах специфичес­кого органического вещества — гумуса и связанной с ним химической энергии.

Почва выступает как регулятор рас­пространения живых организмов, вы­полняя функцию генерирования и со­хранения биологического разнообразия. Будучи средой обитания множества организмов, она ограничивает деятель­ность одних и способствует активности других. Чрезвычайное разнообразие по­чвенных разностей предопределяет весь­ма различные условия жизнедеятельнос­ти организмов. От этого, в частности, за­висят плодородие почв и устойчивость агроэкосистем. Например, черноземные почвы, характеризующиеся высокой чис­ленностью микробного населения, обла­дают высоким плодородием и лучшей ус­тойчивостью к неблагоприятным факторам среды. Дерново-подзолистые, а осо­бенно подзолистые почвы отличаются более низкой обсемененностью почвен­ными микроорганизмами, невысоким плодородием и слабой устойчивостью к различным токсикантам. Следовательно, северные ценозы отличаются большей ранимостью, чем южные, и это необходи­мо учитывать в процессе производствен­ной деятельности.

Почва — главное средство сельскохо­зяйственного производства и основа агроэкосистем. Человечество получает из почвы около 95 % всех продуктов пита­ния. Забота о сохранении почвенного плодородия, «здоровья» почвы должна быть приоритетной в сельскохозяй­ственном производстве.

Почва представляет собой жизнен­ное пространство, обеспечивающее обитание живых организмов.

Почва является механической опо­рой произрастающей на ней раститель­ности.

Незаменима роль почвы как храните­ля семян. Способность почвы хранить семена в течение нескольких лет без по­тери всхожести объясняется наличием веществ, ингибирующих прорастание семян. Тем самым в природе поддержи­ваются биоразнообразие и способность к обновлению растительных популяций.

Почва регулирует гидротермический режим, что позволяет населяющим ее организмам сохранять свою жизнедея­тельность при определенных значениях температуры и влажности.

Почва выполняет санитарную функ­цию. Высокая самоочищающая способ­ность почвы за счет обитающей в ней биоты обеспечивает обезвреживание многих патогенов и токсикантов, что положительно влияет на качество сельс­кохозяйственной продукции, состояние окружающей природной среды.

Почве присуща информационная функция. Известно, например, что пе­реход весной температуры почвы через +5 ⁰С стимулирует активизацию (увели­чение подвижности) азота, фосфора, калия, т. е. указанный предел темпера­туры служит «сигналом» к началу по­требления питательных элементов в связи с наступлением вегетационного периода.

Рассматривая фун­кциональную роль почвы в эко- и агроэкосистемах, нельзя упускать из виду определенную ограниченность ее. Эти функции небезграничны и вследствие производственной деятельности могут нарушаться. Один из примеров таких нарушений — так называемая «утомляе­мость почв». Внешнее проявление поч­венного утомления выражается в резком снижении урожайности сельскохозяй­ственных культур, что наблюдается при бессменном возделывании (или частом возвращении на прежнее поле севообо­рота) растений одного и того же рода. Наиболее часто это отмечается при по­вторных посевах льна, подсолнечника, сахарной свеклы, хлопчатника и неко­торых других культур.

Основные причины почвоутомле­ния — накопление в почве токсичных веществ, выделяемых корнями расте­ний и микроорганизмами, разложение специфических вредителей; возбудите­лей болезней и сорняков.

Предотвратить почвенное утомление достаточно просто. Необходимо соблю­дать севообороты, оздоравливать почвы путем внесения органических удобре­ний, сидератов, выращивать устойчивые сорта и т. д.

В зарубежных странах имеются спе­циальные службы, призванные следить за состоянием почвенного плодородия. По их заключениям регулярно изыма­ются из сельскохозяйственного оборо­та земли для оздоровления и восста­новления плодородия, что обеспечива­ет сохранность экологических функций почв.