Органические вещество в лесных почвах

Отличительной чертой процесса почвообразования под поло­гом леса, в частности процесса накопления гумуса, является то, что подавляющая часть растительного опада в лесу поступает на поверхность почвы, в отличие от почвообразования под травяни­стой (луговой или степной) растительностью, где большую часть растительного опада составляют корневые остатки, поступающие в верхние горизонты почвы. Корневые остатки имеются, конечно, и в лесу, но их там значительно меньше, чем наземных. В лесах с травяным покровом ежегодное поступление корневых остатков в почву более значительно.

Процессы превращения растительных остатков в’ лесу могут идти по-разному в зависимости от многих условии, в результате чего накопление гумуса и его распределение в лесных почвах также будут различными.

Казалось бы, что поступление основной массы растительных остатков в лесу на поверхность почвы, т. е. в условиях свободного доступа кислорода и хорошего оттока избыточной влаги, должно способствовать их быстрому разложению. А между тем имеется одно условие, не благоприятствующее процессу их разложения. Нейтрализация кислот, образующихся при разложении, в этом случае может совершаться только за счет основании, содержа­щихся в самих растительных остатках, так как нахождение их на поверхности почвы препятствует участию минеральной части почвы в этой нейтрализации.

Между тем при рассмотрении опыта С. П. Кравкова (стр. 108) мы могли убедиться в том, что в начальных стадиях разложения наиболее важные основания — кальций и магний — почти цели­ком переходят в подвижное состояние и легко могут быть вы­мыты из разлагающейся массы. Возможности быстрой потери значительной части оснований и способствует нахождение расти­тельных остатков на поверхности почвы. Если при этом имеются условия, в той или иной мере замедляющие разложение остатков, то мы можем ожидать быстрого вымывания оснований, вслед­ствие чего разложение еще более замедлится и будет характери­зоваться обильным образованием кислых продуктов разложения, как растворимых в воде, так и нерастворимых. Первые будут просачиваться вместе с водой в нижележащие минеральные слои, вызывая там ряд характерных явлений, объединяемых под общим названием подзолообразования, о котором мы будем говорить в главе XV.

Гумус в верхних слоях минеральной толщи при этом накоп­ляется в небольших количествах, вследствие чего горизонт А1 вы­ражен плохо, а реакция его в этом случае бывает сильнокислой. Нерастворимые же кислые продукты превращения органических остатков будут накапливаться на поверхности почвы, образуя лесную подстилку, толщина которой может достигать 10-15 см; при большей толщине лесная подстилка переходит уже в торф.

К числу основных условий, замедляющих разложение расти­тельных остатков и, следовательно, способствующих развитию указанных только что явлений, относятся следующие: влажный и прохладный климат — избыточная влага и низкие температуры замедляют разложение органических остатков; сомкнутость на­саждения — недостаточная освещенность также задерживает разложение; состав насаждения — в чисто хвойных насаждениях ра­стительные остатки разлагаются медленнее вследствие большего содержания в них смолистых веществ, действующих антисепти­чески; малая водопроницаемость материнской породы, влекущая за собой застой влаги, а следовательно, ухудшение аэрации и за­медление разложения; горизонтальность поверхности, что также способствует застою влаги; бедность почвы и породы основа­ниями, особенно кальцием, что имеет своим следствием понижен­ное его содержание в растительных остатках; отсутствие в почве дождевых червей, перемешивающих растительные остатки с ми­неральной частью почвы.

Иная картина получается в тех случаях, когда разложение растительных остатков протекает настолько быстро, что разлагающаяся масса не успевает заметно обеднитъся основаниями, и особенно когда она в той или иной мере еще смешивается с ми­неральной частью почвы, вследствие чего в нейтрализации обра­зующихся кислот принимают участие основания, находящиеся в минеральной части.

Такому ходу разложения способствуют следующие условия: теплый климат; разреженность насаждения, обеспечивающая до­статочный приток света; смешанный состав насаждения или даже преобладание лиственных пород, поскольку опад последних раз­лагается быстрее вследствие малого содержания в них веществ, действующих антисептически; отсутствие застоя воды, обуслов­ливаемое хорошей водопроницаемостью почвы и породы и на­личием стока (склон); богатство почвы и породы кальцием, повышающее содержание последнего в растительных остатках; наличие почвенной фауны, способствующей перемешиванию раз­лагающихся остатков с минеральными частицами, и т. д.

При наличии этих условий на поверхности почвы хотя и на­блюдается образование лесной подстилки, но толщина ее не пре­вышает обычно 2 см. Нередко слой подстилки бывает еще тоньше, и периодически к концу лета она может даже исчезать. Наряду с этим наблюдается обогащение гумусом верхних мине­ральных слоев почвы, т. е. образование хорошо выраженного, часто мощного, горизонта Аь Образуется он как за счет отмира­ния корней травянистой растительности, которая в этих случаях часто достигает хорошего развития, так и за счет разложения древесных остатков, втащенных в почву дождевыми червями и другими мелкими почвенными животными, и, наконец, за счет вмывания в почву небольшого количества водорастворимых про­дуктов разложения. Реакция подстилки и горизонта А1 в этом случае бывает только слабокислой.

Описанные два основных типа разложения растительных остатков в лесу и соответствующие им два основных типа гумуса в лесных почвах издавна известны лесоводам. Впервые они были обстоятельно изучены датским лесоводом Мюллером, который и дал им соответствующие наименования. Для первого типа гумуса он предложил термины «сырой гумус», «грубый гумус», или «мор», для второго — «мягкий гумус», или «мулль».

Как мы указывали выше, образование гумуса того или дру­гого типа непосредственно зависит от соотношения между ско­ростью разложения растительных остатков и скоростью их выще­лачивания. Этим соотношением обусловливается степень нейтра­лизации образующихся кислых продуктов разложения. Поэтому ни одно из перечисленных условий, влияющих на скорость выще­лачивания, само по себе не может определить образование гумуса того или иного типа, необходима совокупность всех этих условий. На крайнем севере, в очень неблагоприятных климатических условиях, но на карбонатных породах, можно найти почвы с мяг­ким гумусом и, наоборот, в южной части лесной зоны, в благо­приятных климатических условиях, но в сомкнутом лесу, на плохо водопроницаемых или бедных кальцием почвах можно встретить грубый гумус.