Иногда встречаются неправильные представления об олиготрофности растений, например сосны, относительно которой говорят, что она «любит бедные почвы». В действительности сосна в большей мере, чем многие другие породы, мирится с бедностью почвы и закрепляет здесь свои позиции из-за отсутствия конкуренции со стороны других пород. На бедных почвах ее рост, запасы ниже, чем на почвах боле плодородных, и поэтому может возникать задача восполнения недостающих элементов в почве.
Продуктивность древостоев из олиготрофных пород на бедных почвах, естественно, выше, чем из мезотрофных или метатрофных: северотаежные сосновые древостой на песчаных почвах, например, имеют значительно более высокую продуктивность, чем еловые на этих же почвах. На юге в лесостепных и степных районах европейской части России на ненарушенных почвах с пониженным плодородием, а также на смытых дерново-карбонатных и некоторых других почвах сосновые насаждения дают значительно более высокую продуктивность, чем дубовые. Поэтому при выборе пород для облесения нужно учитывать их сравнительную продуктивность при данных почвенных условиях. Из растений нижних ярусов леса характерными олиготрофами являются: лишайники, кошачья лапка, толокнянка, болотные мхи, багульник, Кассандра, пушица. К мегатрофам относятся широкотравье, кислица, седмичник, из мхов Rhytidiadelphustriguetrus(Hedw.) Wamst.
Значение отдельных элементов. Разным лесным растениям зольные элементы и азот требуются в разном количестве и в различных сочетаниях. К почвам с повышенным содержанием кальция часто бывают приурочены лиственница, бук, ясень, тис, сосна крымская. Эти и некоторые другие породы обычно считаются кальциефилами. Имеются и антиподы, т. е. кальциефобы, к которым, например, относятся каштан благородный, тунг, а из растений напочвенного покрова- сфагнум, вереск, некоторые травянистые растения (из семейства злаков, характерные для сплошных вырубок и др.).
Присутствие карбонатов в составе почвообразующих наносов определяет в тайге наиболее благоприятную среду не только для лиственничных древостоев, но и, как показал Б.Д. Зайцев (1964), для развития высокопродуктивных еловых лесов по сравнению с сосновыми. Почвы, богатые известью, обычно отличаются хорошей аэрацией, благоприятными тепловым и гидрологическим режимами, поэтому положительное влияние кальция сказывается не только непосредственно- через химизм, но и косвенно- через физические свойства почвы. Некоторые исследователи склонны даже отрицать кальциефильность и кальциефобность. Это - крайняя точка зрения. Нельзя забывать об огромной роли кальция в почвообразовании - он нейтрализует кислотность почвы, способствует образованию среды, благоприятной для жизнедеятельности полезных микроорганизмов, а также некоторых представителей мезофауны, например, дождевых червей, муравьев, ослабляет токсичность отдельных элементов (магний и др.). Кальций участвует в химических превращениях, происходящих при жизненно важных для растений физиологических процессах.
Наряду с полезными видами мезофауны в рассматриваемых почвах могут встречаться и ее вредные представители и болезнетворные грибы. В почвах, сформировавшихся на карбонатных материнских породах, создаются благоприятные условия для корневой губки (FomesannosusFr.), опасной здесь не только для ели, но и для лиственницы.
Растения, отрицательно реагирующие на присутствие кальция в почве, т. е. кальциефобы, внешне характеризуются пожелтением хвои и листвы (хлороз), вызываемым изменениями в протоплазме. Таким образом, несмотря на относительность понятий кальциефильность и кальциефобность сохранение этих понятий в лесоведении и лесоводстве целесообразно.
Почвы, образующиеся на доломитах, богаты магнием, к которому присоединяется также углекислый кальций, ослабляющий его отрицательное действие. Роль магния в жизни растений значительна. Он входит в состав хлорофилла и необходим для бесхлорофилловых растений. Недостаток его (как и избыток) сказывается отрицательно на растениях. Для доломитов так же, как и для известняков, характерно образование на подстилаемых ими почвах насаждений из лиственницы, что свидетельствует о положительном значении магния для этой породы.
Для леса необходимо также наличие в почве в доступной для растений форме фосфора, серы, калия, железа, азота.
В жизни леса исключительно велика роль азота. Общее значение этого элемента ярко выразил акад. Д.Н. Прянишников: «Без азота не могут образоваться белковые вещества, без белковых веществ не может быть протоплазмы, а следовательно, и жизни» (Избранные сочинения. Т.1. 1952, с. 93), т. е., добавим, и жизни леса. Лесные растения употребляют азот через минерализацию органических веществ и из воздуха. Из физиологии известно, что урожай зависит прежде всего от того элемента, количество которого в почве дальше отстоит от оптимума. Недостаток почти каждого из зольных элементов и азота вызывает хлороз, сказывается на размерах хвои и ее окраске, следовательно, в какой-то степени и на продуктивности всей растительности биомассы. Недостаток некоторых элементов (например, калия) ослабляет сопротивляемость растений к заболеваниям.
Микроэлементы. Значение микроэлементов в жизни леса выяснено пока недостаточно. Имеются некоторые факты, иллюстрирующие роль их как стимуляторов роста и развития отдельных древесных пород (медь, молибден- для дуба; цинк- для тунга, некоторых видов тополя; грецкого ореха; марганец и медь - для ряда плодовых и т. д.). Содержание в лесных почвах макро- и микроэлементов, их миграция зависят во многом от характера леса. Применение микроэлементов имеет определенное значение в питомниках, при озеленении городов. Дальнейшие исследования должны дать ответ на вопрос о возможности и целесообразности применения микроэлементов в лесном хозяйстве.
Отношение лесных растений к засолению и солонцеватости почвы. Растения - обитатели засоленных почв называются галофитами. Большинство древесных и кустарниковых пород относится к засолению почвы, особенно хлоридами и сульфатами, отрицательно. Солевыносливыми породами являются: тамариксы, саксаул, белая акация, гледичия, берест, береза киргизская, некоторые виды тополей (особенно из секции туранги), ива белая, лох узколистный, вяз мелколистный, клены татарский, полевой и ясенелистный, айлант, некоторые виды эвкалиптов, можжевельник казацкий, сосны эльдарская, черная и алепская. Умеренно солевыносливы дуб черешчатый, встречающийся на солонцах, шелковица, ясень зеленый, некоторые формы сосны обыкновенной.
Солонцеватость почвы связана с наличием обменного натрия и характеризуется щелочной реакцией. При этом может образовываться сода, токсичная для корней. От степени солонцеватости зависят жизнедеятельность древесных пород, их выживаемость, рост. На слабосолонцеватых почвах дуб образует IIIбонитет, на остаточных- осолодело-солонцеватых - IVбонитет, на осолоделом солонце- V, на солонцах- Va(Зонн, 1964).
Подбор ассортимента солестойких пород имеет большое значение при создании полезащитных и других насаждений в аридных областях с засоленными почвами, в районах орошаемого земледелия. Проблема осложняется явлениями вторичного засоления почв, нередко наблюдаемого на орошаемых участках (при подъеме грунтовых вод и пр.). Серьезное значение в этих условиях приобретает селекция древесных- и кустарниковых пород на солевыносливость. В частности, значительный интерес представляет селекция тополей. В Средней Азии селекционерами созданы чрезвычайно быстрорастущие сорта тополей на поливных землях, достигающие к 20 годам высоты 25 м и более и диаметра (на высоте груди) до 30 - 50 см (Озолин, 1964). Сочетание быстроты роста с солевыносливостью - задача селекции тополей в этих условиях.
Отношение лесных растений к почве и географические условия. Оценивать отношения древесных пород и других лесных растений к механическому составу почвы, ее физическим свойствам и химизму необходимо с учетом географических условии, особенностей климата, взаимовлияний климатических элементов и элементов почвы. Общеизвестно, что ель порода суглинистых, а не песчаных почв, куда она не идет из-за сухости и бедности почвы и где господство обычно остается за сосной. Однако на обширных территориях редкостойной и северной тайги ель встречается и на песчаных почвах, Эти почвы здесь характеризуются большим содержанием влаги, чем в южной тайге. Они лучше прогреваются по сравнению с суглинистыми почвами той же местности. Соотношение теплового и водного режимов в этих условиях благоприятно для поселения и осины, не говоря уже о березе бородавчатой, которая заходит далеко на север (вплоть до побережья Белого моря), занимая только приподнятые местоположения с песчаными почвами. Этот вид березы и в более южных районах отличается известной ксерофильностью, однако в них он характеризуется значительно более широким эдафическим диапазоном, нежели на севере.
Разумеется, надо учитывать не только биологическую, но и хозяйственную сторону: в росте ель и на северных песчаных почвах, как правило, уступает сосне.
Большие изменения в состав лесов и их продуктивность вносят интрозональные почвы. Так, на перегнойно-карбонатных почвах в средней и северной подзонах тайги на территории Архангельской области лиственница, ель, сосна и осина дают высокий бонитет (1, II), значительно превышающий средний местный бонитет (TVи ниже) древостоев на подзолистых почвах. Эти плодородные для леса почвы как бы сдвигают к югу растущие на них насаждения. Осина, например, по своему росту и внешнему облику здесь почти не отличается от осины, растущей в лесостепи.
1.Атрохин В. Г. Лесоводство и дендрология: Учебник для техникумов.— М: Лесн. пром-сть, 1982,— 368 с.
2.Мелехов И.С. Лесоведение: Учебник для вузов. -М.: МГУЛ, 2002. -398 с.