Как распознать механический состав почв и грунтов

Влагоемкость почвы, а также количество недоступной для растений воды, как уже отмечалось, определяются, в частности, ее механическим составом. Поэтому механический состав почв имеет важное практическое значение. Узнать его также помогают растения. По отношению к механическому составу почв и грунтов различают псаммофиты (обитатели песков), пелитофиты, или аргилофиты (обитатели наиболее тяжелых суглинков и глин), алевритофиты (обитатели супесей и суглинков), хасмофиты (обитатели щебнистых субстратов).

Индикаторами песчаных почв служат псаммофиты. Их корневые системы сильно развиты, но залегают, как правило, неглубоко в поверхностных слоях песка. Разумеется, песчаные барханы легко опознаются визуально и без растений. Однако нередко у различных специалистов - геологов, инженеров, строителей, грунтоведов возникает необходимость в сведениях о гранулометрическом составе почв и материнских пород, почвообразовании на песках, мощности песчаных массивов, скрытых от человеческого глаза.

Некоторые из псаммофитов произрастают на рыхлых, хорошо отсортированных песках. Это так называемые псаммофиты-пионеры. К их числу относятся селины (виды рода Stipagrostis) - мелкие злаковые растения со шнуровидными корнями, пронизывающими верхние слои песка, и образующий густые заросли гигантский песколюбивый злак кияк (Elymus giganteus). У кияка крепкие прямостоячие стебли с жесткими сизо-зелеными листьями и внушительного размера колосьями. В Нижнем Поволжье, Прикаспии и Приаралье заросли этого растения приурочены к толщам песков. Из кустарниковых растений индикаторами мощных песчаных толщ в пустынях и полупустынях нашей страны могут служить различные виды джузгуна (род Calligonum). Они представляют собой крупные безлистные кустарники высотой до 1,5-2,0 м. Как и другие представители семейства гречишных, джузгуны характеризуются обильным цветением и плодоношением. Их плоды хорошо распространяются с помощью ветра. У джузгуна безлистного (Calligonum aphyllum) они снабжены пятью широкими крыловидными выростами, а у джузгуна - "голова медузы" (Calligonum caputmedusae) - имеют множество радиально расположенных тонких волосовидных выростов, разветвленных на концах. Такие плоды легко подхватываются ветром и переносятся по поверхности песка на большие расстояния. По ним можно легко распознать индикаторное растение.

Джузгун - индикатор мощных песчаных толщ

Из других псаммофитов следует назвать песчаные акации (род Ammodendron) - стройные тонкие деревья или кустарники с серебристой листвой, по весне украшенные кистями красивых фиолетовых цветков. Их длинные шнуровидные корни успешно удерживают растения на сыпучих песках Каракумов и Кызылкума.

Песчаные акации, растущие на высоких буграх, располагают свои кроны в ту сторону, куда чаще всего дует ветер

Умеренные псаммофиты в отличие от псаммофитов-пионеров произрастают на более тяжелых пылеватых разностях песков. К ним относятся, например, злаковое растение житняк сибирский (Agropyron sibiricum), полынь песчаная (Artemisia sabulosa) - крупное растение с характерными красновато-коричневыми побегами, а также опушенный кустарник терескен (род Ceratoides). Ученые установили, что низинные фитоценозы с участием терескена и полыней указывают на возрастание тяжелых пылеватых фракций и на закрепление песчаного субстрата. На суглинистые прослойки в толще песков показывают не только полыни, но и рощи черного саксаула.

Промежуточное положение между умеренными псаммофитами и пелитофитами занимают алевритофиты, произрастающие на супесчаных и суглинистых почвах.

Пелитофиты обитают преимущественно на тяжелых суглинистых и глинистых грунтах. К ним относятся многие виды полыней, а также биюргун (Anabasis salsa) - невысокое, прижатое к земле растение. Листья биюргуна превратились в мелкие чешуевидные выросты, а корни проникают на глубину 70-150 см. Весной кустики этого растения выглядят зелеными,

а летом и осенью кажутся серовато-бурыми или красновато-бурыми. Каждый такой кустик, скрепляя субстрат корнями и препятствуя его развеванию и размыву, является центром плотной глинистой кочки. Биюргуновые кочкарники, редко встречающиеся на супесях и пылеватых песках, служат индикаторами наиболее тяжелых глинистых грунтов. От гранулометрического состава зависит морфология биюргуновых кочек. Если кочки четко очерченные, крупные, высокие (более 40-45 см), они приурочены, как правило, к глинам и тяжелым суглинкам. Для более легких грунтов характерны едва возвышающиеся над поверхностью слабовыраженные кочки. На качество субстрата указывает и видовой состав кочкарников: на глинистом субстрате произрастают чистые биюргунники, тогда как на легких суглинках и супесях им сопутствуют мелкие травянистые растения.

К лепешковидным пелитофитам относится камфоросма монпельенская (Camphorosma monspeliacum) из семейства маревых. Это сорное пастбищное растение поселяется на глинах и суглинках. Достоверными индикаторами таких субстратов служат дереза туркестанская (Lycium turcomanicum), каперсы колючие (Capparis spinosa) и некоторые другие растения.

Псаммофиты обитают не только в пустынях, но и на песчаных побережьях морей. Песколюбка песчаная (Ammophila arenaria), колосняк песчаный (Leymus arenarius), пырей ситниковидный (Agropyron junceum) из семейства злаковых благодаря длинным корневищам успешно справляются с засыпанием песком. По сравнению с пыреем ситниковидным песколюбка предпочитает более сухие местообитания белых дюн. В Северной Европе эти растения нередко высаживают для закрепления приморских дюн.

Вообще псаммофиты играют исключительно важную роль в закреплении песков. В пустынях Средней Азии для этой цели используются колосняк кистистый (Leymus racemosus) и селины (Stipagrostis) - перистый, Карелина и паутинистый. Последний обладает высокими декоративными достоинствами, не уступающими перистым ковылям.

Индикаторами приморских дюн могут быть представители не только злаковых, но и других семейств, например синеголовник приморский (Eryngium maritimum) из зонтичных и чина приморская (Lathyrus maritimus) из бобовых. Синеголовник приморский высотой до 50 см успешно справляется с песчаными заносами и засухой.

Переносить засушливые условия этому растению помогают признаки ксерофитизма: жесткие, оканчивающиеся колючками листья и мощный восковой налет, придающий стеблям и листьям синевато-серый оттенок. С июня по август растение цветет. В это время появляются голубые соцветия - зонтики, очень похожие на головки, отсюда и произошло название растения. Что касается чины приморской, то ее пурпурные цветки распускаются приблизительно в то же время, когда цветет синеголовник.

В умеренной зоне на песчаных почвах встречаются келерия сизая, фиалка песчаная и другие растения. Хорошими индикаторами почв легкого механического состава и песчаных коренных пород являются сосна и ее фитоценозы. Сосново-лишайниковый лес служит показателем песчаных отложений мощностью до 10 м и более.

В сосново-брусничном лесу с примесью зеленых мхов песчаные толщи покрыты некоторым количеством перегноя или торфа. Сосново-черничный лес - индикатор песчаных субстратов пониженных, обильно увлажняемых местообитаний. Следует заметить, что молодой сосновый лес вовсе не обязательно произрастает на песчаном субстрате. Дело в том, что сосна относится к числу светолюбивых пород и поэтому может первой занять территорию, освободившуюся от леса после вырубки или пожара. Впоследствии она заменяется другими породами, такими, как ель, дуб.

Копытень европейский растет преимущественно на суглинистых или легких глинистых почвах

А вот звездчатка большая и перелеска благородная произрастают преимущественно на суглинистых или легких глинистых почвах. Если в тенистом еловом лесу вы повстречали копытень европейский, можете быть уверены, что здесь почвы такого же механического состава.

Печеночница растет преимущественно на суглинистых или легких глинистых почвах

Майник двулистный (Majanthemum bifolium) в еловых лесах является индикатором водопроницаемых суглинистых или супесчаных почв.

Внешний вид растений средних широт также может служить показателем механического состава почв. Так, например, на глинистых и суглинистых почвах листья у ландыша широкие и темно-зеленые, а на песчаных - узкие и бледные.

Появление в растительном покрове ситников свидетельствует об обогащенности почвы илистыми частицами, ухудшающими ее физические свойства. Эти растения широко распространены в умеренных широтах, по открытым, часто избыточно увлажненным местам обитания. Они представлены многочисленными травами с узкими линейными листьями и тонкими округлыми стеблями.