27. Физические и химические свойства почв и их экологическое значение.

Основными свойствами почвы как экологической среды являются: ее физическая структура, механический и химиче­ский состав, кислотность, окислительно-восстановительные условия, содержание органических веществ, аэрация, влаго- емкость и увлажненность. Различные сочетания этих свойств образуют множество разновидностей почв (несколько тысяч), и это требует исключительной грамотности при их использо­вании.

На Земле по распространенности ведущее положение занимают пять типологических групп почв:

• почвы влажных тропиков и субтропиков, преимущес­твенно красноземы и желтоземы, характеризующиеся богатс­твом минерального состава и большой подвижностью органи­ки;

• плодородные почвы саванн и степей - черноземы, кашта­новые и коричневые почвы с мощным гумусовым слоем;

• скудные и крайне неустойчивые почвы пустынь и полу­пустынь, относящиеся к различным климатическим зонам;

• относительно бедные почвы лесов умеренного пояса - подзолистые, бурые и серые лесные почвы,

• мерзлотные почвы, обычно маломощные, подзолистые, глеевые, обедненные минеральными солями со слабо развитым гумусовым слоем.

В почве содержатся не только химические элементы, но и различные живые организмы. Особенно много в ней микроор­ганизмов (бактерий, водорослей, грибов, простейших).

Условия почвенной среды обитания определяют такие свойс­тва почвы, как ее аэрация (т.е. насыщенность воздухом), влаж­ность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезонный, разногодичный ход температур). Терми­ческий режим, по сравнению с наземно-воздушной средой, более консервативный, особенно на большой глубине. В целом, почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни.

Для почвенных организмов характерны специфические орга­ны и типы движения (роющие конечности у млекопитающих; способность к изменению толщины тела; наличие специализиро­ванных головных капсул у некоторых видов); формы тела; проч­ные и гибкие покровы; редукция глаз и исчезновение пигментов. Среди почвенных обитателей широко развита сапрофагия - по­едание трупов других животных, гниющих остатков и т.д.

Вся совокупность физических и химических свойств поч­вы, оказывающих экологическое воздействие на живые орга­низмы относится к эдафическим факторам (от греч. «эда- фос» - основание, земля, почва). К основным эдафическим факторам относятся механический состав (размер частиц поч­вы), относительная рыхлость, структура, водопроницаемость, аэрируемость, химический состав самой почвы и циркулиру­ющих в ней веществ (газов, воды).

Механические элементы	Диаметр частиц, мм
Камни	Более 3
Гравий	3-1
Песок крупный	1-0,5
Песок средний	0,5-0,25
Песок мелкий	0,25-0,05
Пыль крупная	0,05-0,01
Пыль средняя	0,01-0,005
Пыль мелкая	0,005-0,001
Ил грубый	0,001-0,0005
Ил тонкий	0,0005-0,0001
Коллоиды	Менее 0,0001

(гранулометрический состав) (табл. 3.2).

Характер гранулометрического состава почвы может иметь экологическое значение для животных, которые по крайней мере в какой-то период обитают в почве или ведут роющий об­раз жизни. Личинки насекомых, как правило, не могут жить в слишком каменистой почве; роющие перепончатокрылые, откладывающие яйца в подземных ходах, многие саранчевые, зарывающие яйцевые коконы в землю, нуждаются в том, что­бы она была достаточно рыхлой.

Важной характеристикой почвы является ее кислотность. Из школьного курса химии хорошо известно, что кислотность среды, определяемая водородным показателем (pH), является величиной, характеризующей концентрацию ионов водорода в растворе, и численно равна отрицательному десятичному логарифму этой концентрации: pH=-lg[H⁺]. Водные растворы могут иметь pH от 0 до 14. Нейтральные растворы имеют pH 7, кислая среда характеризуется значениями pH меньше 7, а щелочная - больше 7. Кислотность может служить индика­тором скорости общего метаболизма сообщества. Если pH почвенного раствора слишком низка, то в ней содержится ма­ло биогенных элементов, поэтому продуктивность такой поч­вы крайне мала.