Водный режим почвы и показатели ее влажности.

Вода почвы — основной источник влаги для растений, зависящей от общеклиматических условий (поступление атмосферных осадков, конденсация паров воды воздуха) и от капиллярной связи с грунтовыми водами.
Атмосферные осадки богаты кислородом, но бедны минеральными солями, а грунтовые воды минерализованы, но обеднены кислородом. Для растений важно, что значительная часть их водоснабжения связана с грунтовыми водами. Они образуются как за счет атмосферных осадков, так и за счет глубинных подземных вод. Грунтовые воды обеспечивают резерв почвенной влаги, устраняющий перебои в поступлении воды. На почвах с небольшим резервом влаги случаются резкие колебания водоснабжения. Так, в таежной зоне на почвах, сформировавшихся на однородных кварцевых песках, лесообразователем может быть только неприхотливая сосна обыкновенная (Pinus sylvestris). Для растений важна и капиллярная влага, удерживаемая в порах почвы: при интенсивном потреблении воды растением она перемещается, пополняя запас почвенной влаги.
Водный режим почвы — это совокупность всех поступлений, перемещений, удержания и расхода влаги за определенный период. Расход почвенной воды включает испарение, потребление воды растениями (десукция) и сток (поверхностный, внутрипочвенный, грунтовый). В России основные типы водного режима почв следующие (по А. А. Роде). Мерзлотный тип: почва в течение вегетационного периода оттаивает на сравнительно небольшую глубину. Под талым слоем сохраняется постоянно мерзлый водоупорный горизонт. Почвы обильно увлажнены за счет талого слоя и надмерзлотной верховодки из атмосферной влаги. На мерзлотных почвах успешно развивается лиственничная тайга. Промывной тип: почвенно-грунтовая толща ежегодно промачивается атмосферными и талыми водами до грунтовых вод.
Грунтовые воды, подпитываясь атмосферными осадками, получают водорастворимые соединения из почвенного профиля. Нисходящий ток воды преобладает над восходящим. Этот тип водного режима характерен для гумидных областей и, например, свойствен подзолистым и болотно-подзолистым почвам. Периодически промывной тип: в разные годы водный режим складывается то по промывному, то по непромывному типу. Формируется в областях, где коэффициент увлажнения примерно равен 1, но соотношение между поступающими атмосферными осадками и испаряемостью очень неустойчиво. Грунтовые воды располагаются глубоко (за пределами корнеобитаемого слоя). Такой тип водного режима имеют серые лесные почвы широколиственных лесов и лесостепные черноземы. Непромывной тип: почва промачивается на относительно небольшую глубину. Характерен для аридных областей глубоким залеганием грунтовых вод. Вся влага, инфильтрованная в почву, возвращается в атмосферу при испарении и десукции. Ниже горизонта промачивания обычно накапливаются водорастворимые соединения (гипс, карбонат кальция и др.). Такой режим характерен для степных черноземов и каштановых почв. Десуктивно-выпотной тип: возвращение влаги в атмосферу происходит в основном благодаря транспирации. Возникает в областях с коэффициентом увлажнения меньше 1, где испаряемость значительно превышает сумму осадков, а залегание грунтовых вод неглубокое, и капиллярная кайма входит в почвенный слой. Почвенно-грунтовые воды обычно сильно минерализованы. Этот тип водного режима свойствен лугово-черноземным и лугово-каштановым почвам. Выпотной тип: влага непосредственно физически испаряется. Возникает в аридных областях при очень близком залегании почвенно-грунтовых вод (верхняя граница капиллярной каймы достигает поверхности почвы). При постоянном восходящем токе воды и испарении содержащиеся в грунтовых водах соли выпадают в основном в поверхностном слое почвы.

Такой водный режим имеют солончаки.
Влажность почвы — динамичная величина. Количество воды в почве меняется в течение суток, по сезонам и по годам. Постоянно меняются и формы воды в почве. Твердая фаза почвы составляет 40—70% ее объема, а оставшееся пространство может быть заполнено жидкостью и газами. Вода в почве может находиться во всех агрегатных состояниях (в виде льда, жидкости, пара) (рис. 8.7). Кроме того, в почве выделяют следующие формы воды: I) химически связанную, 2) парообразную, 3) сорбционно-свя- taiiiiyio (гигроскопическую и пленочную), 4)свободную воду (капиллярную и гравитационную). Основная форма почвенной вла- 1и, используемая растениями, — капиллярная. Химически свя-

Рис. 8.7. Вода в почве
(по Г. В.Добровольскому, 1976):
1 — частицы почвы; 2 — гравитационная вода осадков, просачивающаяся в почву; Зи 5 — гигроскопическая (пленочная и коллоидальная) вода; 4 — почвенный воздух с парами воды; 6 — зона, в которой часть пор заполнена воздухом, часть капиллярной водой; 7 — вода капиллярная; 8 — все поры почвы заполнены капиллярной водой; 9 — уровень грунтовой воды; 10 — грунтовая вода
занная, парообразная и сорбционно-связанная вода для растений недоступна.
Количество воды, удерживаемое почвой, называется влагоемкостью. Полная влагоем- костъ — наибольшее количество воды, которое может быть в почве при заполнении всего свободного почвенного пространства. Полевая влагоемкостъ — это максимально возможный запас влаги, который удерживает почва после оттока гравитационной воды и значительного уменьшения скорости ее нисходящего движения (т.е. количество воды, удерживаемое почвой против силы тяжести). У разных почв показатели полевой влагоемкости различаются: от 10 % в легких почвах до 30 % - в тяжелых.
Резкий почвенный дефицит влаги опасен для растений (особенно культивируемых, сохраняющих мезофитную структуру). Он получил название «захвата»: после сравнительно влажных весны и начала лета, когда растения развили большую листовую поверхность, резкая засуха вызывает дефицит водоснабжения, завядание и глубокие нарушения осмотических свойств клеток и обмена веществ. После восстановления гид- ратуры у «захваченных» растений ферментативное равновесие полностью не восстанавливается, что отрицательно сказывается на ростовых процессах и урожае.
При длительной почвенной засухе завядание может быть необратимым. Тот процент влажности почвы, при котором происходит необратимое завядание, называется влажностью устойчивого завядания (или коэффициентом завядания). Помимо условий увлажнения она зависит от гранулометрического состава почвы, ее плотности, засоленности и др. Эта величина наименьшая у песков, а наибольшая — у глин. Коэффициент завядания различен для разных экологических групп (засухоустойчивых, влаголюбивых), а также отличается у растений одного вида и даже у отдельного организма в разные фазы онтогенеза.
Для растений очень важна подвижность воды в почве, так как с ней связано обеспечение корней воздухом (постоянно движу
щаяся почвенная вода, обеспечивающая растения влагой и кислородом, играет роль «наружного кровообращения растений»). При медленном опускании почвенно-грунтовых вод корни остаются обеспечеными водой, так как активно «отыскивают» увлажненные участки. Но слишком быстрое заглубление вод для растений опасно из-за отрыва корнеобитаемого слоя от увлажненного горизонта.

<< | >>

Источник: Березина Н.А.. Экология растений: учеб, пособие для студ. высш. учеб, заведений. 2009

Еще по теме Водный режим почвы и показатели ее влажности. :

- Геоботаника - Комнатные растения - РАСТЕНИЯ - Экология растений -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -