Совокупность процессов поступления, передвижения и расхода влаги в почве называют водным режимом почв. Основными источниками почвенной влаги являются атмосферные осадки и конденсация атмосферной влаги на поверхности почвы в ее верхних слоях. Значительная часть поступающей воды задерживается растительностью, в частности корнями деревьев, часть формирует поверхностный сток. Поступая в почву, вода фильтруется через верхние горизонты, а дойдя до горизонта с более тяжёлым гранулометрическим составом, формирует водоносный горизонт, называемый почвенной верховодкой. Часть влаги из верховодки всё же просачивается в более глубокие слои, достигая грунтовых вод, которые в своей совокупности образуют грунтовый сток. При наличии же уклона местности часть влаги, сосредоточенной в водоносном горизонте, может стекать в пониженные участки рельефа. Помимо стока, часть почвенной влаги расходуется на испарение.
Движение воды в почве зависит от степени увлажнения и проявления разнообразных сил. Непременным условием передвижения влаги является разность сил или градиент. Таким образом, выделяют следующие типы почвенной влаги:
Свободная (гравитационная) вода заполняет крупные почвенные поры, под действием силы тяжести образует нисходящий ток, формируя верховодку и частично просачиваясь в грунтовые воды. Из нее образуются все другие формы почвенной влаги. Сама может конденсироваться из парообразной, но преимущественно пополняется за счёт атмосферных осадков. Доступна растениям.
Парообразная влага присутствует в почве при любом уровне её увлажнения, заполняя поры, свободные от капельно-жидкой. Различают активное (за счет диффузии) и пассивное (совместно с перемещением почвенного воздуха) передвижение парообразной влаги. С течением времени пары воды из почвы улетучиваются в атмосферу, а запасы парообразной влаги пополняются из других форм, в том числе и физически связанных. При одинаковой температуре массы парообразной влаги перемещаются из участков, более насыщенных водяными парами, в менее насыщенные. При разной температуре движение осуществляется в область с меньшей температурой, но вовсе не обязательно, что в сторону более сухого участка. Парообразная влага циркулирует по всему профилю независимо от мощности и глубины залегания грунтовых вод. Недоступна корневой системе растений.
Лёд образуется в почвах при понижении температуры из других форм влаги последовательно — начиная от свободных и заканчивая связанными. Промерзание почвы, смоченной не сильнее её общей влагоёмкости, сопровождается улучшением почвенной структуры за счёт спрессования зёрен и комочков водой, замёрзшей в крупных порах, и коагуляции (от лат.коагуляцио –сгущение – свертывание, укрупнение коллоидных частиц) коллоидов в незамёрзших объёмах воды. Промерзание же переувлажнённой почвы влечёт за собой её обесструктуривание из-за разрыва льдом структурных элементов. Замёрзшие умеренно увлажнённые почвы обладают некоторой водопроницаемостью, тогда как переувлажнённые почвы вплоть до своего оттаивания являются водоупорами. Недоступна растениям.
Химически связанная (конституционная) влага входит в состав молекул веществ (например Al(OH)3), образующих минеральную часть почвы, в виде гидроксильной группы, фактически участвуя лишь при их образовании (например, Al2 O3 + 3 H2O → 2Al(OH)3). Наибольшее количество химически связанной воды содержится в глинистых минералах, поэтому о её содержании в почве можно судить по степени глинистости грунта. Кристаллогидратная (кристаллизационная) влага — в отличие от химически связанной, входит в состав веществ целыми молекулами, образуя кристаллогидраты — CaSO4·2H2O (гипс), Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др. Химически связанную и кристаллогидратную влагу часто объединяют под названием гидратной. Гидратная влага в почве не передвигается и растениям недоступна.
Гигроскопическая влага — адсорбированная частицами почвы из атмосферы при её влажности менее 95 %, либо остающаяся в почве при её высушивании до воздушно-сухого состояния (обычно при влажности воздуха 50-70 %). Соответственно, при повышении влажности воздуха возрастает и величина гигроскопической влажности почвы. То же происходит и по мере утяжеления гранулометрического состава почвы, что особенно хорошо проявляется при высоком содержании в почве гумуса и ила с диаметром частиц менее 0,001 мм. Недоступна растениям.
Внутриклеточная вода содержится в отмерших неразложившихся частях растений. До полного разложения растительной массы такая вода растениям не доступна. Большой процент её имеется в слабо- и неразложившихся торфах, дернине и лесной подстилке.
Плёночная (молекулярная) влага — дополнительная влага, адсорбируемая почвой из жидкой фазы поверх слоя максимально-гигроскопической. С частицами почвы связана слабее, чем последняя, причём рыхлость возрастает от внутренних слоёв ко внешним. По этой причине плёночная влага, хотя слабо, но усваивается растениями. Передвигается она под влиянием градиентов напора воды, температуры и влажности почвы, а также осмоса.
Ольха — влаголюбивая порода и образует чистые сообщества в пойменных местообитаниях. Однако на Приволжской возвышенности в нагорных лесах также встречаются участки ольшанников. Объясните, как возможно произрастание этой породы в таких условиях.
Ольха предпочитает богатые, влажные, хорошо дренированные почвы, произрастает по берегам рек, ручьёв, на травянистых болотах. Тем не менее, ольховники встречаются в местах с умеренным увлажнением. Из этого можно сделать вывод, что ольха относится к гигро-мезофитным растениям. Источником воды в нагорных лесах являются грунтовые воды. Благодаря особой структуре корневой системы (экстенсивный тип) и большой всасывающей силой корневой системы, обусловленной высоким осмотическим давлением клеточного сока, ольха способны получать влагу из почвы в количествах, достаточных для поддержания нормальной жизнедеятельности.