Глава 3 вклад географических факторов в материальную основу почвообразования

Вещества, вовлекаемые в процесс формирования почв, очень раз­нообразны. Они отличаются друг от друга по составу, строению, фа­зовому состоянию. В почвообразовании в качестве материальных компонентов участвуют минералы горных пород, живые организмы, их отмершие остатки, вода и растворенные в ней соединения, газо­вые составляющие воздуха и т. д. Чтобы оценить вклад географичес­ких факторов в материальную основу почвообразования, необходимо основываться на какой-либо универсальной характеристике всех этих веществ. Такой характеристикой может быть их химический состав, поскольку все вещества при почвообразовании сопрягаются и взаи­модействуют между собой как химические соединения.

Для сравнения химического состава различных тел целостной географической оболочки обычно пользуются данными о среднем содержании различных химических элементов в данном объекте, выраженном в долях массы. Эти величины называют кларками1. По мере накопления новых фактических данных кларки уточня­лись другими исследователями (А.Е. Ферсманом, А.П. Виноградо­вым, С.Р. Тейлором). Были рассчитаны кларки элементов в атмос­фере, гидросфере и живом веществе Земли.

Рассмотрим средний химический состав горных пород как одного из географических факторов, который влияет на почвообразование. По величине кларков химические элементы горных пород объеди­няются в три группы:

макроэлементы со значениями кларков от n • 10 до n •10^-2;

микроэлементы с кларками от n •10^-3 до n • 10^-5;

ультрамикроэлементы с кларками < n • 10^-5 (табл. 3.1).

Как можно видеть из табл. 3.1, основную массу горных пород образуют О, Si и А1, составляющие в сумме 84,1 %. Если к этим трем элементам прибавить еще пять — Fe, Na, Са, К, Mg, кларки которых лежат в пределах от 5 до 1, то в сумме эти восемь элемен­тов составят 99 % массы горных пород. Следовательно, на осталь­ные элементы приходится всего лишь 1,0 % массы литосферы.

Несмотря на малое содержание микро- и ультрамикроэлементов в породах и почвах, многие из них имеют очень большое значение для нормального функционирования растительных и животных орга-

Таблица 3.1

Средний химический состав горных пород в долях массы (по а.П. Виноградову)

Макроэлементы

О-47	Na - 2,5	Н -0,2	S - 0,05
Si-29	К-2,5	Мп — 0,1	Sr - 0,03
А1 — 8,1	Mg- 1,9	Р-0,1	С - 0,02
Fe - 4,7	Ti - 0,5	F — 0,06	С1 - 0,02
Са - 3,3			Zr - 0,02

Микроэлементы

Li, Be, В, N, Sc, V, Сг, Ni, Си, Zn, Со, Pb, Са, Nb, Y, La, Nd, Th, Rb, Ge, As, Br, Mo, Sn, Cs, W, U, Cd, Sn, Sb, I, редкие земли

Ультрамикроэлементы

Se, Pd, Ag, Те, Re, Au, Hg, Bi, Ra и др.

низмов. Содержанию и формам химических соединений микроэлементов в почвах уделяется в настоящее время большое внимание в связи с проблемами охраны почв от химического загрязнения.

К материальным источникам почвообразования, связанным с геологическим фактором, можно отнести и фунтовые воды. Они оказывают влияние на материальную основу почвообразования на пространствах низменных слабодренированных аллювиальных, флювиогляциальных и приморских равнин. Их минерализация и химический состав варьируют в широких пределах от ультрапресных и пресных вод гидрокарбонатного состава с минерализацией не выше 0,2 г/л до сульфатно-хлоридных или хлоридных магниево-натриевых рассолов с минерализацией до 100—200 г/л. Особенно интенсивны потоки вещества из грунтовых вод в почвы в аридных районах, где растворы передвигаются в восходящем направлении в верхнюю зону иссушения почвы.

Химические элементы литосферы поглощаются живыми организмами. В живом веществе вместе с элементами, поступающими из атмосферы, они перегруппировываются и возвращаются в почвы в существенно иных формах и соотношениях, чем те, в которых они были в исходных средах (табл.3.2).

Данные из табл. 3.2 показывают, что живые организмы состоят главным образом из соединений О, С и Н. В сумме эти три элемен-

Таблица 3.2