 |
|
|
Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ |
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНЕГО ПОКРОВА НА ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Предмет, подлежащий нашему рассмотрению в настоящей главе, можно назнать знаменитым как в истории нашей науки, так и в физической географии; он возбуждал и возбуждает до настоящего времени множество горячих споров преимущественно вследствие того, что укоренившееся, недавно еще общепризнанное убеждение о влиянии растений на влажность почвы, основанное на простых, поверхностных наблюдениях, оказалось несогласным с истиною, после того как она была обнаружена точными исследованиями.
Это прежнее убеждение, кроме того, поддерживалось, и даже в некоторых случаях поддерживается и до сих пор, такими исследованиями, организация которых была неправильна вследствие неточного выделения разных факторов, влияющих на конечный результат.
Почву в ее естественном состоянии мы только в исключительных случаях (только при полном бесплодии ее) находим голою; обыкновенно же [она] занята или травянистыми или древесными растениями, которые неизбежно влияют на влажность занятой ими почвы.
Влияние растений в этом отношении многосторонне. Во-первых, несомненно, что часть дождевой воды задерживается на листьях и стеблях растений; от этого влажность почвы должна уменьшаться. Во-вторых, растительные корни, уплотняя до некоторой степени почву, делают ее менее проницаемой для воды; но в то же время стебли задерживают поверхностное стекание воды. Уплотнение почвы уменьшает количество просачивающейся в нее воды, между тем как замедление поверхностного стекания увеличивает количество просачивающейся в почву воды. Какое из этих действий имеет перевес в различных случаях, a priori сказать невозможно. В-третьих, растения предохраняют почву от непосредственного действия солнечных лучей и ветра, что должно содействовать сохранению влажности в почве. Наконец, в-четвертых, растения всасывают воду из почвы корнями, испаряя ее через листья, и тем уменьшают содержание в почве воды.
При пользовании почвою для хозяйственных целей иногда почва находится некоторое время под покровом различных удобрительных веществ; в лесных насаждениях почва находится постоянно (кроме исключительных случаев) под покровом опавших и согнивающих листьев и ветвей, составляющих так называемую лесную подстилку. Действие такого мертвого покрова во всем сходно с действием живого растительного покрова, за исключением того, что безжизненный покров не может высасывать воду из почвы и тем уменьшать ее влажность.
Из всех указанных действий живого и мертвого покрова для обыкновенных наблюдений простым глазом всего более заметно отенение почвы, защита ее от солнечных лучей и ветра, вследствие чего влажность в поверхностном слое почвы сохраняетсн; это привело всех к убеждению, что как под растительным, так и под мертвым покровом влажность почвы не только на поверхности, но и на всей глубине бывает больше, чем при отсутствии покрова.
При таком положении дела [по]явились в 1866 году исследования Вильгельма, который произвел точные определения количества воды, содержащейся в почве на разной глубине под растительным покровом и без него, и нашел, что произрастание растений уменьшает содержание в почве влажности; вместе с этим Вильгельм напомнил некоторые наблюдения практических хозяев, из которых видно было то же самое действие растительности. Сперва результаты исследований Вильгельма объяснены были случайностью; полагали, что в других случаях найдено будет совсем иное. Но потом самим Вильгельмом и многими учеными исследования эти повторялись и видоизменялись, и результаты во всех, без исключения, случаях получались такие же, как при первых исследованиях Вильгельма. До настоящего времени разными лицами применялись три различные способа для определения действия растительности на влажность почвы.
Первый из этих способов состоит в непосредственном определении влажности в почве; он применялся Вильгельмом и затем многими другими лицами. Для примера мы приведем здесь последнее исследование Вильгельма.
Для исследований выбрано было поле с люцерною. На небольшом участке этого поля срезаны были все растения до корней; для того чтобы почва на этом участке была в таком же состоянии, как и на других частях поля, занятых растениями, ее нисколько не разрыхляли, но только все лето уничтожали появляющиеся побеги и листья люцерны, а также и сорные травы. Участок этот, следовательно, отличался от других частей поля только отсутствием растений, между тем как во всех других отношениях он был по состоянию почвы одинаков с другими частями поля. В разное время от весны до осени с этого участка и соседних с ним частей поля Вильгельм брал пробы почвы с глубины 0,5, 1,Ь и 2,5 фута, высушивал их и определял таким образом содержание в них воды. Полученные им результаты показаны в следующей таблице (стр. 135, сверху).
Из таблицы видно, что весною количества воды в почве с растениями и без них были приблизительно одинаковы или мало разнились между собою; по мере приближения к осени разница между обеими почвами становилась все больше и больше, так что в октябре почва свободная содержала на 13—8% более воды, чем почва с растениями. Замечательно, что глубокие слои почвы под люцерною высохли почти до такой же степени, до какой их можно довести при полном высушивании на открытом воздухе.
Другой способ для исследования влияния растительности на влажность почвы состоит в определении количеств воды, испаряющейся при равных условиях с определенной площади почвы с растениями и без них.
При таком способе растения выращиваются в сосудах, которые, вместе с находящейся в них почвою, можно взвешивать через определенные промежутки времени для определения потери из них воды. После каждого взвешивания почва обыкновенно поливается таким количеством воды, чтобы влажность ее сделалась такою же, как прежде. При таких опытах Фогель в Мюнхене нашел, что в 108 дней (с 21 апреля по 6 августа) испарилось воды с 1 кв. фута: Глинистой Известковой почвы почвы Свободной 7 044 7 561 Засеянной клевером 17 828 19 299 » овсом 21 692 22 919 » пшеницею 20 169 22 627 и т. Д.
При третьем способе исследования того же самого определяется количество воды, просачивающейся в течение растительного периода сквозь почву свободную и занятую растениями. Вода просачивается сквозь почву только после того, когда почва насытится водою. По для насыщения почв, высохших до различной степени, требуются разные количества воды: для насыщения почвы более сухой необходимо большее количество воды, а при этом, очевидно, может просачиваться сквозь почву меньшее количество ее. Таким образом, меньшее количество просачивающейся воды при равном количестве дождя указывает на большее высыхание почвы перед дождем. При таких исследованиях Вольни нашел, что с начала апреля до конца октября почва на пространстве 0,1 кв. м получила по 57 253 г воды в виде дождя.
Просачивание сквозь почву свободную (как при этих, так и при других опытах) было несравненно обильнее, т. е. свободная почва высыхала гораздо менее, чем почва, занятая растениями.
При возражениях против справедливости приведенных выше результатов очень часто указывали на то, что свободно стоячие растения, на которые солнечные лучи и ветер действуют беспрепятственно, могут испарять большие количества воды и способствовать высыханию почвы, но что при густом росте растения испаряют воду в меньшем количестве и, стало быть, не могут оказывать на влажность почвы такого же влияния. При Точных исследованиях оказалось, что эти соображения не верны и что действие растений на почву возрастает с числом растений на том же пространстве.
При рядовом посеве, сообразно с этим, можно ожидать, что при редких рядах почва будет влажнее, чем при частых. Исследования Вольни, произведенные на участках с рядовым посевом растений, подтверждают это и, кроме того, ноказывают, что между рядами, где растительных корней меньше, почва влажнее, чем в самых рядах, очевидно, потому, что здесь большее количество воды всасывается растениями из почвы.
Все вышеуказанные исследования, а также и многие другие, не упомянутые нами, показывают, что растения извлекают из почвы и испаряют такие большие количества воды, что почва занятая ими всегда бывает суше такой же почвы свободной. До сих пор ни при одном из исследованиий не было замечено ни одного факта, противоречащего этому; благодаря таким исследованиям прежнее мнение относительно влияния растений на почву заменилось новым, основанным на точно обследованных фактах.
Надо заметить, однако, что такая перемена воззрений касается пока только травянистых растений; относительно растений лесных до сих пор весьма многие придерживаются мнения прежнего. Причин этого весьма много; но главная из них—малочисленность точных наблюдений и произвольные выводы из наблюдений заведомо ошибочных. Для примера я приведу здесь несколько воззрений из книги Воейкова «Климаты земного шара и в особенности России». В этом сочинении (книгу Воейкова я считаю вообще достойной высокого уважения и не могу согласиться с ним только в некоторых частностях) защищается мнение, будто бы над лесами выпадает большее количество дождевой воды, что должно увеличивать влажность почвы.
«Вопрос о влиянии лесов на количество осадкОв,—говорит Воейков (стр. 317 его книги),—долго не поддавался точному определению, как потому, что оно очень изменчиво, как из года в год, так и на близких расстояниях. Затем и местные условия имеют большое влияние. Поэтому нужно было иметь наблюдения при таких условиях, при которых результаты могли быть строго сравниваемы между собою. Самые лучшие до сих пор наблюдения—в окрестностях Нанси, во Франции. Инструменты и их установка были тождественны. Относительно положения станций привожу следующие данные.
«Станция A (Cinqs Franchees) в 8 км на 3. от Нанси, посреди обширных лесов ... Дождемер находится на поляне в несколько гектаров. «Станция В (Belle Fontaine) в 6 км на СЗ. от Нанси, в долине, имеющей направление ЮВ.—СЗ., на краю лесов. Дождемер стоит вне леса, на пространстве, занятом питомником». «Станция С (Amance) в 10 км к СВ. от Нанси, близ вершины холма... Окружающая местность хотя не безлесна, но занята, главным образом, полями.
«Следовательно,—говорит Воейков,—сравнивая А и С, оказывается, что на лесной поляне выпадает значительно более воды, чем в местности, занятой полями».
Оставаясь строго научными, мы должны вывод Воейкова изменить так: «на лесных полянах попадает в дождемер больше воды, чем на открытых местах», и это не представляет ничего особенного, потому что на лесных полянах ветер, несомненно, тише, чем на открытых местах, а при ослабленном ветре (как доказано множеством наблюдений в последнее время) из того же дождя собирается в дождемер более воды, чем при сильном ветре. Так как станция С, близ Нанси, находилась в открытой местности и, кроме того, еще близ вершины холма, то ветры здесь были, несомненно, сильнее, чем на станции А. При таких условиях, если бы даже в С дожди были более обильны, то в дождемер могло бы собираться воды меньше, чем в А. Между тем Воейков (на стр. 320 его книги) говорит, что наблюдениями в Нанси «неопровержимо доказано» большее количество осадков на станции А. Наблюдения в Нанси были действительно организованы лучше, чем в других местах, и если организация их столь несовершенна, то от других наблюдений можно ожидать еще меньшей точности.
Потому можно считать, что нет ни одного точного наблюдения, при котором бы замечено было большее количество атмосферных осадков над лесом, чем вне его. (У Воейкова, кроме того, приведено сравнение лесистых и безлесных местностей Индии для доказательства того, что в лесистых выпадает более дождя именно вследствие присутствия лесов. Подобные сравнения местностей, удаленных одна от другой на сотни верст, конечно, ничего доказать не могут; для того чтобы доказать, что в таких случаях имеют влияние только леса, необходимо доказать прежде всего, что все остальные метеорологические факторы сравниваемых мест совершенно одинаковы. Невозможность этого очевидна, и, напротив, можно с уверенностью утверждать, что полного сходства не будет. Нужно заметить, что в данном случае несходство даже доказано, потому что господствующие ветры в сравниваемых Воейковым местностях в некоторые времена года различны по направлению и происхождению. При таком положении дела даже невозможно говорить о влиянии лесов.)
Что касается задерживания стеблями и листьями растений дождевой воды, то наблюдения над этим произведены до сих пор только в лесах, так как организация таких же наблюдений над растениями травянистыми соединена с большими затруднениями. По исследованиям баварских станций, в среднем выводе задерживается вершинами деревьев до 23% дождевой воды; понятно, что в лиственных лесах весною, летом и осенью, когда деревья покрыты листьями, они задерживают более воды, чем зимою.
Наблюдения эти и другие, организованные подобно им, дают неверные сведения о количестве воды, получаемой почвою в лесах, потому что часть дождевой воды, задерживаемой листьями и ветвями, стекает по сучьям и стволам; эта вода при наблюдениях с обыкновенными дождемерами не принимается в расчет.
Точные данные в этом отношении получены только на французских станциях близ Нанси при помощи особо устроенных больших дождемеров, с площадью во всю крону дерева, причем стволы деревьев проходили сквозь дождемер. По этим наблюдениям, почва получает, по данным одной станции, от 94,2 (зимою) до 89,0% (летом) атмосферной воды, а в среднем за год 91,5%. На другой станции в среднем выводе за год почва получала 83% дождевой воды, причем летом 81,2%, а зимою 86,1%. Приблизительно такие же цифры для лиственных деревьев получены Риглером в Мариабрунне; но избранный им способ наблюдений был менее точен и не для всех деревьев пригоден.
Другой ряд фактов, поддерживающих мнение о большей влажности почвы под лесом, дан исследованиями над просачиванием воды через почву в лесу и вне его. Наблюдения над просачиванием производились повсюду так, как они организованы были на лесных метеорологическйх станциях в Баварии Эбер- майером; для них устроены были глубокие цилиндрические сосуды, наполненные почвою; дно сосудов было двойное,—одно сплошное в виде воронки, другое дырчатое. Вода, падающая [падая] при дождях на почву в цилиндрах и насыщая ее, могла стекать из сосудов через отверстие в воронковидном дне, и ее можно было собирать и измерять. Все наблюдения дали одинаковый результат,— что в лесу сквозь ровные слои почвы просачивается больше воды, а это могло быть только при большей влажности почвы под лесом. Подобные результаты неизбежно должны были получиться при таких наблюдениях. Почва, находившаяся в сосудах, была свободна от растений: поставленная под покров леса, она защищалась от высыхания отенением, но нисколько не иссушалась действием древесных корней; это была, следовательно, совсем не лесная почва, и по ее высыханию нельзя судить о высыхании настоящей лесной почвы, что впоследствии было признано самим Эбермайером, хотя многие другие лица до сих пор ссылаются на его исследования, отвергнутые самим исследователем.
Есть, однако, несколько точных сравнительных исследований над влажностью лесных и нелесных почв при равных условиях. Первое из них произведено Ризлером в Швейцарии, который, подобно Вильгельму, в разное время определял количество воды, содержащейся в почвах с лесными растениями и без них.
Такие же исследования, произведенные в Лесном институте Вермишевым, подтвердили результаты Ризлера. Все цифры, приводимые ниже, получены в августе, когда действие всех вообще растений на влажность почвы выражается всего сильнее. Глубина Молодой дуб Рядом лежащий луг 40-летняя сосна Рядом лежащий луг Ель 50 лет Рядом лежащий луг От 0 ДО 3V« Д 8,9 10,9 4,8 7,8 11,1 17,2 » 3V« » 93/* » 8,1 13,9 3,1 7,8 11,3 13,5 » » 16V4 » 11,2 13,4 1,8 3,4 6,3 7,0 » 16V4 о 223/4 » 14,7 16,5 1,5 3,3 6,9 6,2 22«и » 29х/4 » 14,2 14,7 1,7 3,6 4,6 8,4
Цифры эти показывают, что деревья уменьшают содержание влаги в почве не только не меньше, но даже, повидимому, сильнее травянистых растений. В самое последнее время появились сведения, что Эбермайер производил такие же исследования, оставивши свой прежний способ, как негодный. Исследования его еще не опубликованы, но известно, однако, что на основании их он пришел к убеждению в том, что лесные почвы под влиянием деревьев высыхают очень сильно. Таким образом, надо надеяться, в скором времени доказано будет, что и лесные растения (деревья) действуют на влажность почвы подобно растениям травянистым.
Изменяя содержание в почвах воды, растения вместе с тем изменяют и распределение в них влажности. В почвах свободных, как мы видели, наиболее сухой слой находится сверху; растения, отеняя почву, предохраняют верхний слой от высыхания, но в то же время поглощают воду из слоев более глубоких и высушивают их; вследствие этого под растениями наиболее сухой слой находится не сверху, а на некоторой глубине, для разных растений различной, смотря по развитию их корневой системы. Факты такого рода мы находим в исследованиях Вильгельма, и одно из них приведено выше. В других случаях, хотя и под растениями верхний слой бывает суше более глубоких, но он влажнее верхнего слоя свободной почвы; вследствие этого влажность почвы под растениями бывает на всей глубине равномернее, чем без растений, как видно из следующих исследований Вольни. Содержание в почве воды на глубине 0—1,2 1,2—13 13—26 дюйм. дюйм. дюйм. 12 июня. Пои викою 21,91% 20,98% 22,75% Под луговыми злаками 16,08% 22,54% 23,43% Свободная 11,93% 28,59% 31,11% 13 сентября. Под луговыми зла ками 14,93% 21,87% 22,77% Свободная .... 7,95% 29,17% 31,40%
В первом случае под викою самый сухой был слой средний; в остальных случаях—верхний; но влажность по слоям была равномернее, чем в свободной почве, где верхний слой сильно высох. Из исследований Вольни можно видеть, что верхний слой под растениями влажнее верхнего слоя свободной почвы только до незначительной глубины,—не более 2 дюймов. При определениях влажности в верхнем 4-дюймовом слое Вольни находил под растениями уже менее влажности.
Относительно предыдущих цифр Вольни можно сделать еще следующее небезынтересное замечание. Взявши последние две строки, мы можем видеть, что растения сберегли в верхнем слое до глубины 1,2 дюйма 6,98% влажности, но затем в слое толщиною в 10 раз более они уменьшили содержание воды на 7,3%, и, кроме того, в более глубоком слое, толщиною в 9 раз более верхнего, уменьшение влаги [равно] 8,63%. Из этого видно, что при растительном покрове испарение воды растениями в несколько раз превосходит испарение воды свободной почвою. Это подтверждается, между прочим, приведенными выше исследованиями Фогеля и весьма точными опытами Геллъригеля над различными растениями; так, например, в одном ряде опытов с овсом из почвы во время растительного периода испарение было от 3 400 до 3 880 весовых единиц, тогда как растения испрряли от 9 787 до 11806 весовых единиц; для того же растения и для других в разные годы отношение было подобно этому. На полях при густой растительности отношение это будет еще более в пользу растений.
Так как многими опытами доказано было, что растения испаряют вообще громадные количества воды, то многие лица пытались перейти от искусственной обстановки опытов к естественным условиям и вычисляли, какое количество воды испаряется растениями, произрастающими на определенной площади почвы; способы для подобных вычислений употреблялись различные; но все такие попытки имели одну и ту же цель: если будет известно количество воды, иепаряемой растениями, то, зная количество дождевох"! воды, выпадающей во время растительного периода, мы будем иметь точные представления о том, насколько растения обеспечены водою атмосферных осадков. Результаты вычислений были сперва таковы, что количество воды, испаряемой растениями, оказывалось во много раз (иногда в 14 раз) более количества дождевой воды; это повело к тому, что стали искать особенных источников снабжения почвы водою. Так как, однако, все предположения насчет этого оказались неверными, то некоторые ученые предприняли новые исследования для определения количества воды, испаряемой растениями, и в результате оказалось, что теперь получаются такие цифры, что количество дождевой воды превосходит в несколько раз то, какое испаряют растения. Новее подобные исследования неверны по их основной мысли: воспитывая растения в почве, до различной степени влажной, мы найдем, что растения, соответственно этому, будут испарять разные количества воды,—на влажной почве больше, на сухой меньше, и потому, если мы желаем определить, сколько воды испаряется растениями при данных естественных условиях, то должны производить исследования над ними при условиях, в точности сходных с естественными в каждый период их жизни. До сих пор нет исследований, хотя бы приблизительно соответствующих этому требо ванию, и для того чтобы показать, насколько произвольны бывают условия подобных опытов, мы рассмотрим для примера исследования Генеля, которые считаются наиболее точными.
Исследования эти произведены над древесными растениями и организованы были следующим образом.
1. Каждое растение 6—7-летнего возраста посажено было в горшок с землею, вмещающий не более 8—12 фунтов земли. Для растений такого возраста это, несомненно, мало. Если перенести это на действительные условия и предположить, что деревья в 6—7-летнем возрасте пользуются слоем почвы только до 1 фута глубиною, то и при этом выйдет, что для выполнения условий опыта мы должны были бы поместить на каждый кв. фут по 10—15 растений, что совершенно невозможно.
2. Растения поливались через каждые 8—14 дней. Даже в наших южных местностях дождь средним числом приходится на каждые 3 дня. Следовательно, растения Генеля при необыкновенно малом количестве почвы получали еще такое количество воды, которое было несравненно меньше того, какое они получили бы при естественных условиях.
3. Корни деревцов при посадке их были обрезаны, и, конечно, это должно было вызвать болезненное состояние растений на некоторое время.
4. Каждый горшок с землею был помещен в герметически закупоренный пробками и запаянный металлический сосуд для того, чтобы устранить испарение воды из почвы. Так как в каждом из таких сосудов только через каждые 8—14 дней вынималась пробка для поливки растений, а между тем в почве неизбежно происходили процессы гниения, то несомненно, что растения Генеля страдали от недостатка кислорода в почве, необходимого для дыхания их корней.
Вследствие всего этого у Генеля из 64 растений в течение лета погибло 17, т. е. более 28%. При таких условиях Генель получил весьма малые величины для количеств воды, испаряемой молодыми растениями. (Так как, вероятно, многие пользуются и будут пользоваться замечательной книгой Воейкова «Климаты земного шара», уже упомянутой нами, то для устранения ошибок я считаю необходимым заметить, что приведенные им цифры Генеля на стр. 305 в 100 раз меньше действительных цифр исследователя; Воейков хотел дать цифры для 1 кг листьев, и вместо того, чтобы в 10 раз увеличить цифры Генеля, наоборот, в 10 раз уменьшил их.)
Вообще можно сказать, что исследования над испарением воды растениямг не могут дать нам никаких заключений относительно обеспечения растений водою даже если сравнить их с количеством дождевой воды, выпадающей в данном месте. Мы уже видели раньше, что запас воды, которым растения могут пользоваться, определяется не одним количеством дождя, но в такой же степени и свойствами почвы. Если почва мало проницаема или если ее влагоемкость мала, то даже при обильных дождях в почве будет мало воды и растения будут страдать от недостатка ее. В этом отношении весьма поучителен следующий опыт Самолевского, произведенный в Ташкенте.
Выкопавши яму и наполнивши ее вместо обыкновенной тамошней суглинистой почвы песчаною, отличающейся малой влагоемкостью, Самолевский посеял на ней растения и орошал их так же, как и те, которые росли на суглинке. Оказалось, что на суглинистой почве растения выросли прекрасно, а на песке все погибли, несмотря на обильный приток воды. Из этого, конечно, не следует •заключать, что дожди сами по себе имеют малое значение для обеспечения жизни растений; но вместе с тем ясно, что есть такие почвы, на которых п при обильных дождях растения могут страдать от недостатка воды. При нашем климате, например, для западной Европы и России, можно считать, однако, почвенные условия более важными, чем изменения в количестве дождя в тех пределах, ;;акие замечаются в этих странах. Это можно видеть из следующих фактов.
Существует несколько исследований, при которых определялось, при каком содержании в различных почвах воды растения начинают вянуть. При такой влажности почв вода, очевидно, удерживается ими так сильно, что растения не могут поглощать ее в достаточном количестве. Взявши исследования Гейнриха и Либенберга, мы находим, что растения начинают увядать: При содержании воды (в %) 1,5 6,2 10,0 В крупнозернистой песчаной почве . » мелкозернистом перегнойном песке » суглинке
Очевидно, что разность между этими количествами воды и наименьшею влагоемкостью почв дает нам количество той воды, которым растения могут пользоваться после насыщения почв водою.
Наименьшая влагоемкость крупнозернистых песчаных почв не более 3— 5%, наименьшая влагоемкость хорошего суглинка—около 35—40%; следовательно, в первой почве растения после каждого дождя могут найти не более 2—4% полезной для них воды; в почве суглинистой воды этой будет 20—30%, или вдесятеро более. Следовательно, для одинаково хорошего развития растений на обеих почвах (в зависимости от воды) необходимы были бы на почве песчаной вдесятеро более частые дожди. Такой разницы в числе дождей мы в нашем климате не имеем, и это значит, что обеспечение растений водою у нас находится в большей зависимости от свойств почвы, чем от таких разниц в числе дождей, какие замечаются в нашем климате. Для одинаковых почв большая или меньшая обеспеченность растений водою определяется, конечно, числом и силою дождей.
Тем не менее в сельскохозяйственном отношении вопрос о том, насколько растения обеспечиваются дождевой водою, попадающей в почву в течение растительного периода, имеет большую важность, но он решается весьма просто определением воды в почвах весною и осенью. Исследования такого рода показывают, что почва к осени значительно высыхает и что, следовательно, выпадающие весною и летом дожди недостаточны для покрытия расхода воды на испарение почвою и растениями, несмотря на то что в это время очень мало воды просачивается сквозь почву, так как сильно высыхающая почва не доводится дождями до насыщения. Так, при исследованиях Вольни с начала апреля до начала октября сквозь глинистую почву совсем не просачивалось воды, хотя на 1 кв. м выпало почти 438 кг дождя. Растения, следовательно, в значительной степени пользуются запасом влаги в почве, накопляющимся осенью и весною.
Оценка этого источника воды впервые произведена Грувеном. Чтобы показать, насколько в самом деле важен этот источник, мы возьмем исследования Вольни, приведенные выше. Он нашел, что осенью почва под травою на глубине до 24 дюймов была суше свободной почвы на 8%. Двухфутовый слой на десятине весит не менее 676 000 пудов; 8% от этого дают слишком 54 000 пудов, или более 31 ООО куб. футов, воды на десятину. Это равняется слою воды около 90 мм. Не следует забывать, что это вода уже задержанная почвою и, следовательно, имеет большее значение, чем 90 мм дождя, из которого часть может потеряться поверхностным стенанием или просачиванием сквозь почву. Если принять в расчет, что у нас в течение растительного периода выпадает не более 200—400 мм дождя, то значение зимней влаги будет понятно без дальнейших разъяснений. Вообще, чем менее дождевой воды выпадает весною л летом и чем дожди реже, тем важнее значение зимней влаги; точно так же, чем менее проницаема почва (в особенности при редких, но сильных дождях), тем важнее, чтобы она была хорошо насыщена водою с весны, потому что при ее малой проницаемости много воды будет при летних дождях стекать по ее поверхности.
Обращаясь к рассмотрению того, каким образом мертвый покров может действовать на влажность почвы, мы, повидимому, можем думать, что его действие более просто. Между тем на самом деле мы и здесь встречаем некоторые усложнения, предвидеть которые a priori едва ли возможно.
Мертвый покров точно так же, с одной стороны, не допускает часть дождевой воды в почву, поглощая ее; с другой стороны, он не допускает свободного испарения воды из почвы. Оба эти действия противоположны друг другу. Какое из них будет иметь перевес в разных частных случаях и в общем результате, нельзя сказать без специальных исследований. Мы воспользуемся для этого исследованиями Вольни. Он, взявши различные почвы, покрывал их слоем навоза и оставлял без покрова и потом определял количество просачивающейся сквозь них воды. Согласно с тем, что сказано было выше, более влажная почва должна пропускать более воды. При таких опытах получены следующие результаты.
1. При слое подстилки толщ иною в 2,5—2,75 дюйма Просачивалось воды: без понрова с покровом Почва песчаная 36 800 25 500 » глииистая 18 579 27 778 2. При слое подстилки в 0,6 дюйма Просачивалось воды без покрова с покровом Почва песчаная 38 149 40 173 » торфяная 22 070 33 369 » глинистая 22 615 29 619 » известково-песчаная с перегноем 25 713 31985
Из этих цифр видно, что толстый слой подстилки в некоторых случаях задерживал такое большое количество воды, что почвы (песчаная и торфяная [глинистая]), несмотря на меньшее испарение воды, были под покровом суше, чем без покрова. При покрове тонком во всех случаях влажность почв была более, чем без покрова, несмотря на задерживание воды подстилкою.
Исследования эти позволяют нам судить только о конечном результате действия подстилки; в частных случаях, как показали исследования в Мариа- брунне, могут быть особенности, обусловливаемые степенью сухости почвенного покрова, состоящего из органических остатков. Если остатки эти до значительной степени высохнут, то они не сразу смачиваются водою: вода проходит через них сперва совершенно свободно, оставляя их сухими; только покров до некоторой степени влажный быстро и в большом количестве всасывает воду. Из этого видно, что сильное высыхание покрова перед дождями благоприятно для почвы: тогда он только предохраняет почву от высыхания, не лишая ее дождевой воды; это показывает, что в сухом климате почвенный покров приносит гораздо большую пользу, если даже все другие условия, кроме высыхания покрова, будут одинаковы.
|
|
|
|
К содержанию книги: П. А. Костычев - Курс лекций по почвоведению
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков