ПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ НЕКОТОРЫХ СУКЦЕССИЙ

Сукцессия – последовательная смена одних сообществ другими, возникающая на одной и той же территории (биотопе) под влиянием природных факторов или воздействия человека; процесс изменения состава сообществ в результате взаимодействий живых организмов между собой и средой обитания).

Данная функция проявляется, например, в изменении биоценозов в результате засоления или заболачивания почв (Ковда, 1973, 1985; Караваева, 1982), которое вызывает стадийное преобразование почвы как среды обитания, порождающее соответствующие сукцессии. В Музее землеведения МГУ наглядно показана последовательная смена елового леса сосново-сфагновым болотным комплексом. По мере нарастания заболоченности почвы наблюдается закономерная смена фитоценозов. В результате имеет место следующий сукцессионный ряд: ельник кисличник→ельник черничник→ельник долгомошник→ельник долгомошно-сфагновый→сосняк сфагновый→сфагновое болото с карликовой сосной.

Отмечаются и другие формы проявления рассматриваемой функции. М.С. Гиляров (1968) обращает внимание на то, что деятельность почвенных фитофагов может выступать как фактор, определяющий сукцессии растительного покрова. В степи в результате деятельности корневых вредителей некоторые растения погибают, а освободившееся место занимается другими видами данной ассоциации. В результате имеет место постоянная смена мелких фитоценотических комплексов в пределах одного биогеоценоза, обеспечивающая общую стабильность данного фитоценоза. Кроме того, деятельность почвенных фитофагов может вызывать и сукцессии травянистых растительных ассоциаций в целом. Такие сукцессии были описаны М.Р.Якушевым (1941), который показал, как на лугах Смоленской области уничтожение дернины мягких злаков личинками Phylopertha norticola L. оказалось первопричиной разрастания мохового покрова и способствовало заболачиванию участка.

«ПАМЯТЬ» БИОГЕОЦЕНОЗА (ЛАНДШАФТА)

У почвы стали выделять еще одну фундаментальную информационную функцию – функцию «памяти». Так, Д.Л.Арманд (1975) считает, что почва является памятью ландшафта.

Д.И. Берманд и С.С.Трофимов (1974) рассматривают почву как память, в которой зафиксирована программа возможностей функционирования связанных с почвой биоценозов, так как процессы и свойства почвы представляют, по их мнению, механизм, возникший в результате адаптации биоценозов к окружающей среде.

Интересна концепция Таргульяна и Соколова (1975, 1978) о двуединой природе почвы, согласно которой почвенное тело состоит из почвы-памяти – комплекса устойчивых свойств и признаков, возникающих в ходе всей истории ее развития, и почвы-момента – совокупности наиболее изменчивых процессов и свойств почвы в момент наблюдения. Авторы отмечают, что из всех компонентов ландшафта (биогеоценоза, экосистемы) почва обладает наиболее выраженной способностью к отражению факторов географической среды и записывает, хранит в своем генетическом профиле наибольшее количество информации. Эта способность связана, прежде всего, с двуединой природой почвы. Благодаря почве-памяти происходит накопление и хранение информации о длительных отрезках в развитии географической среды. С помощью же почвы-момента происходит быстрое отражение сиюминутных изменений этой среды. В.О.Таргульян и И.А.Соколов (1978) обращают внимание на то, что «почвенная память» ландшафта существенно отличается от биологической («генной памяти») биоценоза. Это, прежде всего, связано с тем, что почва полностью зависит от условий среды и в отличие от живых организмов не может мигрировать вслед за факторами среды.

 В концепции почвы-памяти и почвы-момента важное место занимают вопросы скорости, полноты отражения профилем изменений ландшафтов. Их анализ (Таргульян, Соколов, 1978) показал, что различные свойства и компоненты почвы отражают факторы и процессы почвообразования с разной скоростью. Поэтому удобно пользоваться понятием «характерное время» (Арманд, Таргульян, 1974). Под характерным временем какого-либо природного объекта или его отдельных компонентов понимается время, которое необходимо для того, чтобы данный объект и его составляющие, развивающиеся под влиянием определенных факторов среды, пришли в равновесие с этими факторами.

Характерное время почвенного профиля в целом иное, чем у отдельных его компонентов. Так, на образование зрелого почвенного профиля требуются сотни, тысячи и десятки тысяч лет, в то время как характерное время у отдельных составляющих почвы оказывается намного меньше. Например, у влажности, температуры оно может составлять часы, сутки; у почвенных растворов – сутки, месяцы; почвенного поглощающего комплекса – месяцы, годы; горизонта А0 и солевых горизонтов – годы, десятки лет и т.д.

В.О.Таргульян и И.А.Соколов (1978) обращают внимание на то, что, с одной стороны, почва отражает среду, «записывая, запоминая, кодируя» в генетическом профиле информацию о факторах почвообразования; с другой стороны, почва, отражая среду, стремится превратиться в продукт равновесия с данной комбинацией факторов почвообразования. В ходе этого максимально полное отражение среды почвой наступает тогда, когда все почвенные свойства реализовали свои характерные времена (полный климакс почв) [хотя в реальных условиях полный климакс почвы маловероятен (Таргульян, Соколов, 1978)]. При этом под полнотой отражения среды почвой понимается степень приближения почвы к полному климаксному состоянию (Таргульян, Соколов, 1978).

Следует отметить, что приобретение почвой новой информации нередко сопровождается уже имеющейся потерей. Например, на Русской и Западно-Сибирской равнинах происходила неоднократная смена природных условий, обусловившая формирование сложных полигенетических профилей с богатой информацией о различных стадиях развития природного комплекса. Однако в результате трансформации почв в соответствии с изменившимися условиями среды многие профили стали утрачивать часть информации о ней. Наиболее ярким примером этого может служить деградация реликтовых гумусовых горизонтов в почвах юга лесной зоны, особенно в пределах Русской равнины.

Такие периодические преобразования генетического профиля приводят не только к определенной утрате имеющейся информации, но и затрудняют ее расшифровку. Поэтому почва не является адекватным отражением факторов и процессов почвообразования, а расшифровка накопленной информации оказывается весьма сложной процедурой, которую, по образному выражению Таргульяна и Соколова (1976) «можно сравнить с чтением книги, в которой на одних и тех же страницах писали многие авторы, каждый писал о своем, но все они дополняли, исправляли и частично зачеркивали друг друга; страницы этой книги перепутаны, а часть их утеряна». Сложность расшифровки информации, содержащейся в почвенном профиле, осложняется тем, что законы ее наложения, усиления и стирания исследованы пока явно недостаточно.