Биологическая деятельность как фактор почвообразования.

Почвообразование на Земле началось после появления жизни. Только длительное взаимодействие материнской породы с растительными и животными организмами в определенных климатических условиях создает специфические качества, отличающие почву от горных пород.

В почвообразовании участвуют три группы организмов: растения, животные и микроорганизмы, которые образуют сложные биоценозы. В результате их непосредственного воздействия, а также воздействия продуктов их жизнедеятельности на почву, формируются все важнейшие слагаемые почвообразовательного процесса:

-  синтез и разрушение органического вещества;

-  избирательная концентрация биологически важных элементов;

-  разрушение и новообразование минералов;

-  миграция и аккумуляция веществ и др.

Живые организмы обеспечивают циклическую миграцию химических элементов в системах «почва - растения», «почва - атмосфера», «почва - природные воды». 

Воздействие биологического фактора на почвообразование происходит через биологический круговорот веществ, который характеризуется следующими показателями:

1. Величина биомассы (фитомассы) – общее количество живого органического вещества растительных сообществ. Важное значение имеет структура биомассы – соотношение органического вещества в наземных частях и корнях растений (ц/га, т/га). Она может колебаться от 2-10 ц/га в пустынях до 5000 ц/га в тропических и субтропических лесах.

2. Мертвое органическое вещество – количество органического вещества, заключенного в отмерших, но не упавших на почву растениях или их отдельных органах, а также накопившейся лесной подстилке, степном войлоке и др. (ц/га).

3. Годичный прирост – масса органического вещества, нарастающая в подземных и надземных частях растений за год (ц/га).

4. Опад – количество ежегодно отмирающего органического вещества на единицу площади (ц/га).

5. Лесная подстилка — почвенный горизонт, «слой органических остатков на поверхности почвы в лесу», напочвенный покров из разлагающегося опада. Она состоит из опавших листьев, веток, цветов, плодов, коры и других остатков растений, фекалий и трупов животных, оболочек куколок и личинок. Бывает, что в лесной подстилке находится несколько миллионов обитателей на каждом квадратном метре, от простейших и бактерий до мышей и других мелких млекопитающих, насекомых и других беспозвоночных. Поэтому обычно подстилка и есть самый густонаселенный ярус. Слой остатков отмерших растений представляет собой мёртвый покров. Роль лесной подстилки очень велика:

- место образования перегноя;

- защита почвы от размыва и механического уплотнения;

- регулятор водно-воздушного режима почв;

- место концентрации элементов питания растений.

Толщина подстилки составляет в среднем от 5 до 20 см.

Степной войлок — разновидность мертвого напочвенного покрова, почвенный горизонт (слой) из отмерших, слежавшихся, но еще не полностью разложившихся остатков травянистой растительности, который покрывает поверхность почвы в степях. По своему происхождению и роли в экосистеме степной войлок в степях является аналогом лесной подстилки в лесах.

6. Интенсивность разложения органического вещества – отношение подстилки к опаду зеленой части (минимальная величина отмечается для кустарничковой тундры, максимальная – в тропических лесах).

7. Зольность – содержание зольных элементов в растениях и их частях (%).

В табл. приведены данные для основных типов растительности. Анализируя данные таблицы, следует отметить, что величины опада в лесных растительных сообществах в основном сопряжены с величинами прироста и, как правило, несколько меньше их. От многолетних древесных пород каждый год в виде опада поступает в почву лишь незначительная часть их биомассы, причем в виде преимущественно наземной части. В травянистых сообществах в опад поступает практически вся ежегодно нарастающая масса органического вещества (в составе опада значительную роль играют корни).  

Прямой пропорциональности между биомассой и опадом не наблюдается. Например, в луговых степях ежегодный опад в 2 с лишним раза выше опада широколиственных лесов (137 и 65 ц/га), хотя биомасса первых в 16 раз меньше (250 и 4000 ц/га). 

Не все отмирающее органическое вещество подвергается деструкции, часть накапливается в виде лесной подстилки (в степях – степного войлока). В хвойных лесах бореального пояса лесная подстилка составляет 300-460 ц/га, во влажных тропических лесах – 20 ц/га, максимальна эта величина в кустарничковой тундре – 835 ц/га, что свидетельствует о низком уровне процессов разложения. В этом случае мы говорим о разной интенсивности разложения органического вещества.

Таблица

Показатели биологической продуктивности основных типов растительности

(по Л.Е. Родину, Н.И. Базелевич, 1965)

Тип растительности