8. Генезис и классификация почвы как компоненты биоценозов, разнообразие состава и свойств почв как результат функционирования экосистем и условие их устойчивости.

1. Определение понятия «почвы»

2. Факторы почвообразования

3. Основные типы почв.

1. Определение понятия «почвы»

Почвенно-элювиальная функция. Современное почвоведение от­носит к почвам широкий круг поверхностных образований, начи­ная от торфяников болот и тучных черноземов до каменистых раз­валов и песков, находящихся в экстремально жарких или холод­ных условиях. Однако для перечисленных образований больше под­ходит термин «кора выветривания». В кору выветривания входят как почвы, так и верхние части подстилающих горных пород, пре­образованные в гипергенных условиях. В формировании почвенно-элювиального чехла принимают участие не только физико-хими­ческие (физическое и химическое выветривание), но и биохими­ческие процессы. В образовании почвенного покрова и коры выветривания принимают участие растения, как низшие, так и выс­шие, и особенно микроорганизмы. Важное значение имеет накоп­ление почвенного гумуса, в котором аккумулируется ряд важней­ших питательных веществ. Разложение гумусовых веществ — это длительно протекающий процесс с участием многих видов микро­организмов.

Одним из конечных продуктов корообразования является гли­нистое вещество. Оно активизирует микробиологические процес­сы и способствует образованию гумуса, а кроме того, сохраняет определенную часть солнечной энергии. Наряду с этим глинистые частички являются хорошими адсорбентами, препятствующими вымыванию гумусовых веществ.

Почвенные организмы перераспределяют органическое веще­ство, вырабатывают более стойкие его модификации, создают фонд минерального питания растений, преобразуют пористую водоем­кую структуру почвы. Особенно большую по масштабам и значе­нию работу проводят дождевые черви. Они непрерывно перераба­тывают почву и создают копролиты. Последние представляют со­бой высокопрочные органоминеральные агрегаты, сцементирован­ные слизистыми выделениями из стенок кишечника червей и об­ладающие определенной стойкостью к размыву и дефляции. Осо­бенно копролиты ценны как питательный субстрат, так как со­держат в значительных количествах растворимые соединения фос­фора, калия, магния.

Геохимические особенности и мощность коры выветривания напрямую связаны с ландшафтно-климатической зональностью. Наиболее мощная ферриаллитная и аллитная кора выветривания (латериты) приурочена к влажным тропикам и возникает на хоро­шо дренируемых приподнятых массивах. Там, где дренаж ослаб­лен, формируется сиаллитная каолинитовая кора выветривания. Там, где существует ослабленный термический режим, как, на­пример, в умеренном поясе, формируются гидрослюдистые и реже монтмориллонитовые коры выветривания.

В глинистых образованиях коры выветривания в большом коли­честве присутствуют разнообразные бактерии, жизнедеятельность которых вызывает понижение кислотности циркулирующих вод. Несмотря на то что скорость образования коры выветривания мала и составляет всего 0,02 — 0,5 мм/год, она играет огромную роль, так как служит местом обитания и работы многочисленных мик­роорганизмов.

При резком дефиците влаги в жарких пустынях в результате капиллярного поднятия богатых кремнием вод возникает кремни­стая аккумулятивная кора — силькреты. При несколько лучшем увлажнении в полупустынях и в сухой саванне формируется акку­мулятивная карбонатная кора — калине. В аридных и семиаридных условиях часто возникает своеобразная гипсовая кора — гажа. В усло виях тропического переменно-влажного климата на коре выветри­вания образуются кирасы, представляющие собой алюможелезистую плотную корку.

Отсутствие промывного режима, низкое содержание в подзем­ных водах биогенных веществ, а также высокая их минерализация служат непреодолимым барьером для развития процессов корооб­разования.

С переходом из областей с жарким климатом в умеренный и далее в холодный пояс наблюдаются сокращение масштабов био­геохимического выветривания и наращивание интенсивности фи­зического типа выветривания.

Почвенно-элювиальный чехол находится в непрерывном раз­витии. Он то разрушается, то возобновляется. Процессы размыва наблюдаются в тех районах, где поверхность слабо защищена рас­тительностью. Однако там, где почвенно-элювиальный чехол по­крыт растительностью, он хорошо предохраняется от размыва и от воздействия температурного фактора. В этих условиях в случае достаточно высокой увлажненности могут выноситься растворен­ные соединения, т. е. осуществляться биогеохимическая денудация. Таким образом, в создании почвенно-элювиального чехла боль­шая роль принадлежит биосу. Биогеохимическим путем создается основная масса глинистого вещества, которое преобладает среди всех существующих осадочных пород. В этом чехле происходят свя­зывание в осадочном материале солнечной энергии и дифферен­циация некоторых важнейших элементов литосферы. С геохими­ческим потоком выносятся К, Na, Mg, Ca, Fe, Mn и происходит остаточное накопление А1, Si, О, Н в коре выветривания. И кроме того, почвенно-элювиальный чехол является важнейшим резер­вуаром и восстановителем качества как поверхностных и грунто­вых, так и подземных вод.

Органическое выветривание. Органическое выветривание выражается в преобразовании гор­ных пород растениями и животными. Корни растений, проникаю­щие в породу по трещинам и порам, кроме физического разруше­ния породы, извлекают из нее необходимые для жизнедеятельно­сти минеральные вещества (К, Р, S, Ca, Na, Mg, Fe, Al, Si и др.), а после отмирания разлагаются на органические кислоты, которые усиливают активность химических процессов (растворение и ги­дролиз) и превращаются в новые минеральные соединения. Осо­бенно большую роль в таком биологическом круговороте вещества играют микроорганизмы (грибки и бактерии).

Органическое выветривание имеет существенное значение при образовании почв, которые формируются в верхней части коры выветривания за счет биохимических преобразований и ее обога­щения органическим веществом (т. е. одновременно процессов выветривания и почвообразования). Существенным признаком поч­вы является ее плодородие. Последнее обусловливается наличием гумуса или перегноя, образующегося при разложении органических остатков и состоящего из гуминовых (гуминовой и ульминовой) и фульвокислот (креновой и апокреновой). Гуминовые кислоты окрашены в черный или коричневый цвет, грубодисперсны, химически менее активны в сравнении с более подвижными, тонко­дисперсными бесцветными фульвокислотами.

Степень интенсивности почвообразовательных процессов зави­сит от климата, растительности, состава исходных пород и релье­фа местности, но главную роль играют климатическая обстановка и характер растительности. В условиях влажного климата инфильтрующаяся в большом количестве в почву влага осуществляет интенсивный промыв и вынос гумуса и растворенных веществ в нижние горизонты почвы. В сухом климате при недостатке влаги промыва практически нет, растворение слабое. В зависимости от состава растительности образуется различный по составу гумус. Из древесной растительности возникает гумус, богатый фульво­кислотами, и в лесной зоне гумус более активен, что приводит к более быстрому разложению горных пород и почвообразованию. В степях в гумусе из травянистой растительности много гумино­вых кислот, следовательно, меньшая скорость и глубина процесса почвообразования. Оба фактора (климат и растительность) взаи­мосвязаны и действуют совместно, обусловливая соответствующую широтную и вертикальную зональность в распределении типов почв.

Понятие о почве. Может вызвать недоумение, почему наука о почве сложилась только в конце XIX в., хотя люди познакоми­лись с почвой с момента перехода к земледелию, т. е. около 7000 лет назад. Казалось бы, объективные причины должны были обусловить появление науки о почве значительно раньше. Чтобы разобраться в этом, следует прежде всего ответить на вопрос: что такое почва?

На первый взгляд этот вопрос довольно простой. Мы живем на почве, ходим по ней, можем в своей памяти вызвать ее зри­тельный образ, но сформулировать исчерпывающий ответ на во­прос, что такое почва, весьма сложно. Уже это показывает, что почва далеко не простое образование.

Поверхностный слой земли, на котором можно выращивать нужные растения, привлекал внимание людей с появления зем­леделия. В результате многовекового практического опыта и на­учных агрономических исследований накопился обширный мате­риал по характеристике поверхностного слоя земли. В середине 30-х годов прошлого века эта отрасль земледелия получила на­звание почвоведения. В соответствующих учебниках под почвой подразумевали верхний слой земли, содержащий основную мас­су корней растительности.

В процессе развития геологических исследований было обна­ружено, что верхняя часть горных пород, находящихся на поверхности, в большей или меньшей степени изменена. На месте массивных горных пород образуется толща рыхлого элювия — кс выветривания. Этот элювий и продукты его переотложения стали также называть почвой.

Таким образом, к середине XIX в. сложились агрономическое и геологическое представления о почве, которые существенно различались между собой. Достаточно сказать, что мощность почвы согласно агрономическому представлению не превышала полметра, а по геологическому представлению могла иметь величину в несколько сотен метров. Однако следует ли отсюда вывод, что в природе существует несколько почв: одна — почва агрономическая, другая — почва геологов, третья — почва строителей и т. Конечно, нет. Почва существует в природе объективно, независимо от сознания людей, но является настолько сложным образованием, что на первых стадиях ее изучения исследователи обращали внимание на какое-нибудь одно качество почвы, на одну ее сторону. В результате у исследователей, обращавших внимание на различные стороны почвы, сложились о ней неодинаковые представления.

Почву нельзя отнести ни к минералам, ни к животным или растительным организмам. Но минерал, растение и животное — это определенные природные тела. Следовательно, почва также является самостоятельным природным (естественно-историческим) телом, подобно растению, животному или минералу. Однако сложность понятия почвы заключается в том, что это природное тело состоит из многих составных частей и может су­ществовать только в процессе взаимодействия агентов - почвообразователей — факторов почвообразования.

Основоположник современного научного почвоведения В. В. Докучаев сформулировал «понятие о почве как вполне са­мостоятельном естественноисторическом теле, которое является продуктом совокупной деятельности грунта, климата, растительных и животных организмов, возраста страны, а отчасти и рельефа местности». Таким образом, В. В. Доку­чаев открыл почву как особое природное образование. Суть от­крытия В. В. Докучаева — установление почвы как функции всех факторов почвообразования — не сразу была оценена современ­никами.