На территории, по той или иной причине лишенной растительности и почвенного покрова, формируются примитивные почвы, в образовании которых водоросли принимают иногда существенное участие, образуя начальную стадию сукцессий.
Хороший пример значительной роли водорослей в образовании примитивных почв представляют такыры.
Такыры образуются в глинистых пустынях в условиях периодического затопления поверхностными водами, что и обусловливает сильное развитие водорослей. Деятельность водорослей имеет здесь двоякое значение. Во-первых, они служат постоянным источником обогащения почвы органическим веществом и на ряде этапов развития такыров единственным его источником. По данным Родина и Голлербаха, в тщательно очищенной от посторонних примесей и минеральных частиц такырной пленке содержится около 500 кг сухого вещества водорослей на гектар. По определениям Новичковой, количество сухой органической массы водорослей может достигать 0.7 т/га на водорослевых такырах и 1.0—1.4 т/га на лишайниково-водорослевых такырах; правда, Киселева и Палецкая считают эти данные преувеличенными, указывая, что сухие корочки водорослей легко переносятся ветром и поэтому не все вещество водорослей остается в такыре. Во-вторых, водоросли оказывают сильное влияние на физические свойства наносов, из которых формируется такыр. В процессе жизнедеятельности водорослей происходит обволакивание минеральных частиц слизистым веществом. Нити водорослей прочно скрепляются с минеральным субстратом. В результате испарение несколько уменьшается и замедляется поступление солей из более глубоких горизонтов. Нитчатая войлочная структура разрастаний сине — зеленых водорослей Microcoleus и Phormidium в сочетании с тонким заиливанием дает характерную структуру такырной корки.
Швабе подробно описывает почвообразующую роль синезеленых в крайних экологических условиях, где биотопы не заселяются высшими растениями и где первопоселенцами являются синезеленые (освещенные скалы, пески, полуаридные и аридные условия). Корочки синезеленых на аридных почвах автор называет «форпостами фотосинтеза», а почвы, в образовании которых участвуют преимущественно Cyanophyta, обозначает термином «Blaualgenboden». Такие почвы он считает простейшей и первоначальной моделью почвы. Особую роль в образовании почв Швабе приписывает двум родам водорослей — Nostoc и Plectonema. Нити Plectonema оплетают мелкие почвенные частицы и часто скрепляют их, образуя войлочные скопления. Склеивание частиц почвы производят колонии Nostoc и слоевища Microcoleus. Таким образом, синезеленые изменяют механические свойства субстрата и содержание в нем воды. Пронизывая фототрофный слой почвы, они являются здесь единственными продуцентами органического вещества.
Подобно южным аридным йочвам, север тоже дает примеры почвообразующего влияния водорослей. На примитивных почвах тундры водоросли выступают пионерами в заселении обнаженных участков. При заселении голых территорий, безжизненность которых имеет антропогенное происхождение, водоросли тоже играют роль первых гумусообразователей и закрепителей субстрата. Боос наблюдал развитие синезеленых на сильно размытой и эродированной местности в США; они были первыми поселенцами на сотнях акров бесплодной земли и образовали поверхностную пленку, резко уменьшившую эрозию почвы. Пропорция эрозии из мест под водорослевой пленкой и с голой почвы составила отношение 1 : 22. Пласт водорослей удерживался в течение нескольких лет, пока высшие растения не создали густого покрова.
Как указывают Шилдс и Друет, в районе ядерного взрыва в Неваде первыми растениями на отложившихся перемещенных породах были синезеленые, причем авторы обращают особое внимание на скрепляющую способность слизистых влагалищ Microcoleus и Schizolhrix, состоящих из гемицеллюлозы. На пожарищах тоже первыми появляются водоросли. Фрич и Солсбери на выгоревшем верещатнике в Англии как первых поселенцев после пожара нашли зеленые одноклеточные водоросли, которые сменились лишайниками при одновременном изобильном развитии некоторых зеленых нитчаток. Наблюдалось поселение зеленых нитчаток и на лесных гарях, где водоросли тоже оказались пионерами растительности. Стармах установил, что примерно через 2 месяца после пожара первыми на пожарище поселяются виды Volvocales и нитчатые синезеленые; через 4 месяца остаются уже немногие виды — развитие водорослей подавляется интенсивно разрастающимися травами.
Особый случай пионерной деятельности водорослей, хорошо известный геоботаникам и почвоведам, — зарастание песчаных речных наносов. Первыми появляются налеты из мелких водорослей, иногда легко заметные невооруженным глазом. Хортобадья, описавший разрастания Botrydium на отмели Дуная и пленки Ulotrichales и диатомей на сыром берегу озера, назвал их «цветением» почвы. В пойме р. Вятки на участках межгривных понижений, освободившихся после длительного затопления и покрытых свежими наносами, наблюдалось массовое развитие колоний Nostoc sphaeroides — числом до 150 на 1 см2. Между ними в изобилии встречались диатомей, главным образом почвенные формы, а затем постепенно развивались жгутовидные талломы Microcoleus vaginatus. Известно также (Засухин и др., 1927; Hortobagyi, 1955), что в глубине наносных песков могут интенсивно развиваться водоросли-гидробионты, образующие своеобразный ценоз — псаммон. Солеустойчивые синезеленые участвуют в заселении и закреплении соленых маршей.
Таким образом, во всех тех случаях, когда водоросли выступают колонизаторами новых земель, их роль проявляется в трех главных процессах: в накоплении органического вещества, в том числе азотсодержащего, в закреплении поверхности и во влиянии на минеральный субстрат.