Экосистемные (биогеоценотические) функции почвы

1. Функции почвы, обусловленные физическими свойствами: жизненное пространство; жилище и убежище; механическая опора; депо семян и других зачатков.

В рассматриваемом аспекте наиболее важным являются такие физические свойства почвы, как структура, плотность, влагоемкость, водопроницаемость, температура, теплопроводность и пр. при деградации почвы физические свойства почв в большинстве случаев изменяются в последнюю очередь.

Многочисленные данные свидетельствуют, что при различного рода деградационных процессах ухудшается структура почвы, увеличивается плотность, уменьшается общая порозность, снижается водопроницаемость, ухудшается вводно-воздушные свойства почв. В результате девегетации усиливаются процессы эрозии и дефляции. В последнем случае наблюдается разрушение почвы, которое делает невозможным выполнение ею не только группы функций, связанной с физическими свойствами, но и любых других её функций.

2. Функции почвы, связанные с её химическим, физико-химическим и биохимическим свойствами: источник элементов питания; депо влаги, элементов питания и энергии; сорбция веществ, поступающих из атмосферы и с грунтовыми водами; сорбция микроорганизмов; стимулятор и ингибитор биохимических и других процессов.

Выполнение перечисленных функций зависит от таких свойств почвы, как содержание и запасы гумуса и элементов минерального питания, влагоемкость, щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия, активность ферментов и т. д. изменение указанных свойств происходит уже при менее значительном антропогенном воздействии на почву.

Большинство деградационных процессов ведёт к снижению содержания и запасов гумуса в почве. Возможны и изменения его качественного состава. Как правило, тормозятся процессы азотфиксации, аммонификации, нитрификации и минерализации. Это приводит к снижению содержания в почве доступных растениям форм азота, фосфора и других элементов питания растений. Происходит ухудшение питательного режима почвы. Очень часто меняется реакция среды (pH). В одних случаях увеличивается кислотность, например при вторичном подкислении, в других - происходит подщелачивание, к примеру при осолонцевании. Изменение окислительно-восстановительного потенциала почвы в основном зависит от степени изменения щелочно-кислотных условий. Деградация почв практически всегда ведёт к снижению её ферментативной активности.

3. Информационная группа функций почвы: сигнал для ряда сезонных и других биологических процессов; регуляция численности, состава и структуры биогеоценозов; пусковой механизм некоторых сукцессий; «память» биогеоценоза.

По имеющимся данным, любое антропогенное воздействие может оказать значительное влияние на общую численность, видовой состав и активность почвенной микробиоты. В зависимости от характера воздействия численность почвенных микроорганизмов может снижаться, не изменяться и даже увеличиваться. Более однозначными являются изменения состава и структуры комплекса почвенных микроорганизмов. В большинстве случаев наблюдается снижение видового разнообразия. Учитывая глобальный характер деградации почв; сужение видового разнообразия антропогенноизменённых экосистем представляет собой очень опасную тенденцию, тем более что проявляется она уже при незначительной степени воздействия.

4. Целостные биоценотические функции почвы: аккумуляция и трансформация веществ и энергии, находящихся в биогеоценозе или поступающих в него; санитарная функция; буферный и защитный биоценотический экран; условия существования и эволюции организмов.

Выполнение почвой этой группы функций зависит от всех её свойств. На примере данной группы функций наиболее отчетливо прослеживаются обратные связи между влиянием антропогенного фактора и способностью почвы выполнять свои экологические функции. С одной стороны, именно указанные функции призваны предотвращать негативные последствия, например загрязнение почв, с другой стороны, когда свойства почвы, определяющие эти функции, не выдерживают антропогенного процесса и происходит срыв в их работе, тогда и возникают нарушения в функционировании почвы и всей экосистемы. Именно под устойчивостью данных функций должна пониматься устойчивость почвы к деградационным процессам. Ухудшение целостных функций почвы, как правило, происходит одновременно с ухудшением группы химических, физико-химических и биохимических функций почвы.

Об антропогенном влиянии на группу целостных биоценотических свойств почвы можно судить по показателям фитотоксичности почв, урожайности и качеству урожая. Деградирующим почвам свойственно усиление фитотоксических свойств, снижение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.