8.5. Ґрунти та їх роль у біосфері

Ґрунтом називають тонкий поверхневий пухкий шар земної кори, що утворився внаслідок тривалої взаємодії рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів, гірських порід, сонячного тепла і води. Засновником наукового ґрунтознавства є видат­ний російський учений В.В. Докучаєв (1846—1903 рр.), який вперше дав визначення терміна "ґрунт", охарактеризував його основні ознаки і властивості, розкрив суть процесу ґрунтоутво­рення, сформулював закони широтної та вертикальної зональ­ності ґрунтового покриву.

На думку відомого російського вченого в області ґрунто­знавства В.А. Ковди (1989 р.), ґрунтовий покрив є своєрідним "екраном життя" на нашій планеті, подібним до озонового "екрану". Озоновий шар захищає життя на Землі від косміч­них променів. Ґрунти ж забезпечують саме існування авто­трофної рослинності і разом з нею підтримують умови для фун­кціонування біосфери, численного світу гетеротрофних ор­ганізмів різного рівня розвитку.

Багато вчених вважає, що ґрунтовий покрив і гумусова обо­лонка суші, мілководь і шельфу є загальнопланетарним утво­ром — педосферою, подібною до літосфери, гідросфери і атмо­сфери, з якими жива речовина утворює біосферу планети. Пе- досфера є загально земною природною системою, що має здатність до саморозвитку, самоуправління і створення умов для відновлення живої речовини. Враховуючи це, розглянемо деякі особливості будови ґрунтів та їх значення в біосфері.

Добре розвинений або зрілий ґрунт має характерний про­філь. У його будові простежується від верху до низу три-чоти- пи основних горизонти, які позначаються індексами (буква­ми). Ці горизонти відрізняються за кольором, вологістю, структурою, щільністю, складом і товщиною. Горизонт Н — гумусовий — є верхнім шаром ґрунту. Він містить найбільше органічних речовин і продуктів їх розкладу, які і надають йому чорного або темно-сірого забарвлення. Середній горизонт у чорноземних, каштанових, бурих, лучних і дернових ґрунтах позначають НР, він називається перехідним. Горизонт Р є без­структурною і позбавленою будь-якого вмісту гумусу ґрунто- утворюючою, або материнською, породою. Це, як правило, вивітрена осадова гірська порода, з якої відбувалося форму­вання мінеральної товщі ґрунту.

Якщо ґрунти розвиваються під хвойним лісом і в умовах пе­реважання кількості опадів над величиною випаровування, в їх профілі можуть сформуватися елювіальний та ілювіальний горизонти. Вони позначаються індексами відповідно Е та І. Елювіальний горизонт морфологічно добре виражений через своє білясте або світле забарвлення, утворюється він в процесі інтенсивного руйнування мінеральної частини ґрунту і вими­вання продуктів руйнування в шари, що залягають нижче. Ін­коли опідзолення може розвиватися в нижній частині горизон­ту Н, де утворюється таким чином гумусово-елювіальний го­ризонт НЕ або Не (ознаки опідзолення ще менше виражені). Ілювіальний горизонт формується під елювіальним або гуму­совим горизонтом і дуже добре виявляється внаслідок своєї підвищеної щільності і бурого забарвлення. Цей колір йому на­дають оксиди заліза, алюмінію і марганцю, які вмиваються в нього з шарів, що залягають вище. Горизонти елювіальний (його ще називають горизонтом вимивання) та ілювіальний (або горизонт вмивання) особливо притаманні підзолистим, дерново-підзолистим і ясно-сірим лісовим ґрунтам.

Головні фактори, які впливають на формування ґрунтів, — це клімат, рослинність і ґрунтові організми, рельєф, мате­ринські породи і час. Внаслідок їх сукупної дії сформувалися різні типи ґрунтів на поверхні землі (рис. 23).

Ґрунтовий покрив знаходиться на межі взаємодії літосфери, атмосфери, гідросфери і біосфери. Одночасно він є компонен­том біосфери. Це зумовлює його специфічну роль у цій складній системі геосфер, його глобальні функції. В.А. Ковда і Б.Г. Ро- занов (1988 р.) виділяють п'ять глобальних функцій ґрунту.

1. Ґрунт забезпечує існування життя на Землі. Майже всі живі організми суші одержують елементи мінерального жив­лення з ґрунту. Ґрунт є основою для закріплення вищих рос­лин, його населяють мікроорганізми, нижчі рослини, тваринні організми. Отже, ґрунт одночасно є наслідком і умовою існу­вання життя. У цьому полягає діалектична єдність біосферних процесів.

INCLUDEPICTURE "../../../DOCUME~1/8-014~1/LOCALS~1/Temp/FineReader10/media/image25.png" \* MERGEFORMAT

Рис. 23. Співвідношення площ основних типів грунтів світу, %

2. Ґрунт є сферою постійної взаємодії великого геологічного і малого біологічного кругообігу речовини на Землі. У ґрунті відбуваються процеси вивітрювання мінералів і гірських порід. Продукти вивітрювання частково виносяться атмосферними опадами в гідрографічну сітку, а звідси — до Світового океану, де вони утворюють осадові породи, які внаслідок тектонічних рухів можуть знову опинитись на поверхні Землі і зазнати вивітрювання. За такою схемою відбувається великий геоло­гічний кругообіг речовин.

Одночасно водорозчинні елементи засвоюються з ґрунту рос­линами і через ланцюг трофічних ланок знову повертається в ґрунт. Так здійснюється малий біологічний кругообіг речовин.

2. Ґрунт здійснює регулювання біосферних процесів на Зем­лі. Завдяки динамічному відтворенню родючості в ґрунті і на його поверхні підтримується висока насиченість живими ор­ганізмами.

3. Ґрунт здійснює акумуляцію активної органічної речови­ни і хімічної енергії. Основною формою органічної частини ґрунту і носієм енергії є гумус. Акумульовані в ґрунті органіч­на маса і енергія економно витрачаються для підтримання життя і кругообігу речовин у природі.

4. Ґрунт регулює хімічний склад атмосфери і гідросфери. Фізичні, хімічні і біологічні процеси, які відбуваються в ґрун­ті (дихання живих організмів, "дихання ґрунту", міграція хімічних елементів), підтримують певний склад приземного шару атмосферного повітря та визначають хімічний склад кон­тинентальних вод.

Ґрунтовий покрив відіграє функцію біологічного поглина­ча, руйнівника і нейтралізатора різних забруднювачів, які потрапляють у землю або осідають на ній. Завдяки фільтрую­чій ролі ґрунтів і осадових гірських порід відбувається захист ґрунтових і підземних вод від забруднення побутовими відхо­дами і токсичними хімічними речовинами. Але очищувальні й обеззаражувальні функції земель небезмежні, внаслідок три­валого і сильного забруднення вони припиняють виконувати роль природного фільтра в біосфері, продуктивність ґрунтів знижується, а інколи вони внаслідок такого антропогенного впливу стають непридатними для сільськогосподарського ви­користання.

Таким чином, ґрунти є незамінним посередником між не­живою і живою природою і дуже важливою ланкою в різно­манітних кругообігах, які наскрізь пронизують географічну оболонку. Якщо ця ланка буде зруйнована або знищена (на­приклад, ерозією ґрунтів або різними антропогенними вплива­ми), то природне функціонування біосфери необоротно пору­шиться. Тому нині, коли землі повсюдно інтенсивно викорис­товуються для цілей землеробства та інших господарських потреб, особливо актуальною є охорона ґрунтів — важливої за- гальнопланетарної умови існування і відновлення живої речо­вини і життя на Землі.