8.4. Вплив лісової рослинності на температурний режим ґрунтів

Лісова рослинність є суттєвим фактором впливу на елементи радіаційного балансу і формування температурного режиму ґрунтів в порівнянні з природною трав’янистою рослинністю та ріллею. Основними відмінностями впливу лісу є те, що ліс:

- створює умови для високого вологонакопичення та перерозподілу вологи у

ґрунтовому профілі за рахунок всмоктування при таненні снігу і опадах та мінімізує поверхневий сток, що помітно підвищує вологоємність ґрунтів;

- затримує значну частину опадів та надходження вологи у ґрунти;

- значно знижує фізичне випаровування вологи з поверхні ґрунту за рахунок затінення та зниження швидкості вітру та підвищеної вологості повітря під пологом дерев що призводить до змін у тепловому балансі ґрунтів;

- перехоплює значну частину сонячної енергії та сповільнює процеси прогрівання ґрунту та суттєво згладжує добову та річну амплітуду температур;

- відіграє роль буфера, який помітно сповільнює теплообмін між ґрунтом та атмосферою.

В періоди, коли тепловий потік спрямований в ґрунт, полог дерев перехоплює значну частину сонячної енергії і тому початок танення снігу, прогрівання ґрунту іде повільніше ніж на відкритих ділянках ґрунту.

В періоди, коли тепловий потік спрямований з ґрунту, полог дерев навпаки сповільнює охолодження ґрунтів, знижує глибину їх промерзання взимку. Таким чином, ґрунти під лісами отримують меншу кількість тепла, в порівнянні з відкритими ділянками. Оборот тепла для букового лісу складає 80%, для ялинового – 90%, для соснового – 75% в порівнянні з відкритими ґрунтами.

Велике значення у формуванні температурного режиму ґрунтів під лісами відіграє лісова підстилка, яка виконує роль своєрідної мульчі. Від характеру та товщини лісової підстилки в значній мірі залежить глибина промерзання ґрунту та коливання його температури. Лісова підстилка підвищує температуру ґрунту восени за рахунок зниження втрат тепла ґрунтом та понижує температуру ґрунту весною внаслідок повільного прогрівання. За деякими даними. Коливання температури ґрунту під сосновими лісами при наявності підстилки знижувались на 50%, а весною – до 85%.

Питання для самопідготовки:

1. Роль температури у генезисі ґрунтів та розвитку рослин. 2. Назвіть основні джерела тепла в ґрунті. 3. Які показники відносяться до теплових властивостей ґрунту? Від чого вони залежать? 4. Що розуміють під тепловим режимом ґрунту? 5. Поняття «тепловий баланс», дайте йому пояснення. 6. Назвіть основні типи температурного режиму ґрунтів за В.М.Дімо. 7. В чому основні відмінності у формуванні температурного режиму ґрунтів під лісовою рослинністю та ріллею? 8. Яка роль лісової підстилки у формуванні температурного режиму ґрунту?

Розділ 9. Родючість ґрунтів та особливості мінерального живлення рослин в лісових сукцесіях

9.1. Фактори природної родючості ґрунтів

Ґрунтоутворюючим породам притаманні зародкові елементи родючості. В міру формування ґрунтів відбувається і розвиток їх родючості. Рівень родючості різних типів ґрунтів може суттєво відрізнятись, в залежності від складу, властивостей та інших умов які впливають на ріст та розвиток рослин.

З давніх часів людина оцінювала ґрунти з точки зору можливостей вирощування рослин, здатних забезпечувати високі врожаї. Родючість ґрунтів людина в давнину навіть обожнювала на рівні з вогнем, сонцем, водою.

Згідно сучасних уявлень родючість – це здатність ґрунту забезпечувати рослини протягом життя всіма необхідними умовами росту та розвитку (поживними елементами, водою, кореневі системи повітрям тощо).

Засновники генетичного ґрунтознавства В.В. Докучаєв, П.А. Костичев, М.М. Сибірцев вказували на залежність продуктивності рослин від кліматичних, геоморфологічних ґрунтових умов, оцінювали родючість за властивостями ґрунту і рівнями врожайності. В.Р. Вільямс, розглядаючи ґрунт та його родючість як єдине ціле, вважаючи родючість найважливішою ознакою ґрунту, запропонував розділити фактори життя рослин на дві групи: космічні та земні. Поглибили та розширили вчення про родючість ґрунту та його фактори П.А. Костичев, С.П. Кравцов, українські вчені-ґрунтознавці і агрохіміки – О.Н. Соколовський, М.М. Годлін, Г.Г. Махов, О.М. Грінченко, М.К. Крупський.

В. І. Вернадський розглядав родючість ґрунтів як глобальне явище ноосферного характеру, акцентуючи на геохімічній його суті. Він відводив важливу роль цій властивості ґрунтів, вважаючи, що родючість може визначати межі розвитку біосфери.

Виходячи із сучасних уявлень про родючість ґрунтів та взаємозв’язок різних зовнішніх факторів росту та розвитку рослин О.М. Грінченко природну родючість ґрунтів зобразив у вигляді шестигранника (рис. 9.1 ).

Рис. 9.1 Природні фактори родючості ґрунтів (за О. М. Грінченко).

Ґрунт як природно-історичне тіло характеризується родючістю, яка називається "природною родючістю". Вона є результатом розвитку ґрунтоутворюючих процесів, які призвели до формування ґрунту як природного тіла без втручання людини і притаманна лише цілинним землям, характеризується комплексом взаємозв'язаних механічних, фізичних, хімічних, фізико-хімічних і біологічних влас-тивостей, які обумовлюють життєдіяльність рослинних організмів. Водночас, рослинність і мікроорганізми також впливають на зміну і напрямок ґрунтових процесів, а, отже, і на родючість ґрунту.

Коли людина використовує землю з господарською метою, вона стає засобом виробництва. Господарська діяльність (обробіток та інші технологічні процеси) впливає на рівень родючості ґрунту; його родючість проявляється у величині врожаю рослин, що культивуються. Цю категорію виділяють як ефективну родючість, її рівень залежить не тільки від природної родючості ґрунту, але й від процесу і характеру використання та культури господарювання.

Частину родючості ґрунтів, створеної внаслідок господарської діяльності відносять до категорії штучної родючості.

Для лісових біоценозів, де рослинний покрив, на відміну від агроценозів, наближається до природного і має ряд особливостей, очевидно слід використовувати і такий показник як природний при-ріст біомаси рослин, який характеризує їх біологічну продуктив-ність. Для лісових ценозів річна біологічна продуктивність (прирости біомаси) не завжди відповідає оптимальним ґрунтовим характеристикам з точки зору землеробства, оскільки оптимальні умови лісозростання залежать не лише від трофності ґрунтів, але і, в значній мірі, від умов зволоження.

Високі запаси природної фітомаси та її річні прирости харак-терні для зон з лісовими біоценозами: центральна та південна тайга, зона мішаних та субтропічних лісів. Найвищими показниками річних приростів та запасів фітомаси характеризуються тропічні вологі ліси, де поєднуються високі теплові ресурси (високі темпе-ратури та вегетація рослин протягом круглого року) поєднуються з високим зволоженням (табл. 9.1).

Таблиця 9.1