Организмы, как фактор почвообразования.

Наиболее могущественным фактором, оказывающим влияние на направление почвообразовательного процесса, являются живые организмы.

В почвообразовании участвуют три группы организмов: зеленые растения, микроорганизмы и животные, образующие на суше сложные биоценозы.

Зеленые растения. На суше ежегодно образуется 15*10¹⁰ тонн биомассы, синтезируемой зелеными растениями. Часть этой биомассы в виде корневых остатков и наземного опада ежегодно возвращается в почву. Основная функция для процессов почвообразования биологический круговорот веществ – поступление из почвы элементов питания и воды, синтез органической массы и возврат её в почву после завершения жизненного цикла. Все живые организмы на Земле взаимосвязаны в биологические ценозы.

Основы учения о растительных формациях с точки зрения почвоведения были разработаны В.Р.Вильямсом. Он учитывал состав растительных группировок, особенности поступления в почву органического вещества и характер его разложения под воздействием микроорганизмов и при различном соотношении аэробных и анаэробных процессов.

Различают следующие формации растений:

1.Деревянистая формация: таежные леса, широколиственные леса, субтропические и влажные тропические леса.

2.Травянистые формации: суходольные и заболоченные луга, степи умеренного пояса, травянистые прерии, субтропические кустарниковые степи.

3.Пустынные формации.

4.Лишайниково-моховые формации: тундра, болота.

Каждая из этих формаций характеризуется своим составом органического вещества и своим жизненным циклом.

Деревянистая растительность преобладает на земной поверхности по биомассе. Особенность в том, что она многолетняя и растительные остатки попадают в почву в виде наземного опада. Процесс преобразования этих остатков протекает на поверхности почвы, где формируется так называемая лесная подстилка и в минеральную толщу поступают водно-растворимые продукты разложения. Особенностью биологического круговорота в лесу является длительная консервация значительного количества питательных веществ и выключение их из ежегодного биологического круговорота. Под покровом леса уменьшается испарение воды с поверхности почвы, господствуют нисходящие токи воды. В различных условиях формируются разные типы лесов и, соответственно, разные типы почв.

Травянистая растительность по суммарной биомасс занимает второе место на суше, причем в различных природных условиях общая биомасса травянистых ценозов колеблется от 40 ц/га в пустынях и арктической тундре до 250 ц/га в луговых степях. Травянистая растительность образует в почве густую сеть тонких корней, переплетающих всю верхнюю часть почвенного профиля, которая обычно превышает наземную часть. Она богата элементами минерального питания, которые ежегодно возвращаются в верхнюю часть почвенного профиля, обусловливая их аккумуляцию и интенсивный биологический круговорот веществ. Процесс трансформации этих растительных остатков протекает непосредственно в толще почвы. Корневые системы и продукты их разложения повышают плодородие почв, обогащая их элементами питания растений.

Лишайниково-моховая растительность ежегодно поставляет 30 –50 ц/га, но малая интенсивность биологического круговорота и высокая влагоемкость мха превращают его постепенно в торф, а в случае постоянного иссушения легко развеваются ветром. Процесс аккумуляции происходит на поверхности.

Микроорганизмы как фактор почвообразования.

Общее количество микроорганизмов в почве изменяется от 500 млн/г в подзолистых почвах до 2,5 млр./г в черноземах. Наибольшее содержание микроорганизмов приурочено верхним горизонтам, с глубиной их количество уменьшается Характерна неравномерность распределения микроорганизмов в массе почвы: максимальное их количество сосредоточено около живых корешков и на поверхности мертвых растительных остатков. Эта пленка, обогащенная микроорганизмами, называется ризосфера. Общая масса микроорганизмов по весу составляет 8 – 10 т/га.

Основные функции микроорганизмов как почвообразователей – разложение растительных остатков и органического вещества до простых солей, участие в образовании гумусовых веществ, разрушение почвенных минералов.

Интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов регулируется гидротермическими условиями, реакцией среды, количеством и составом питательных веществ. Для большинства микроорганизмов оптимальная температура 25 – 35 ⁰С и влажность 60% полной влагоемкости.

В почве развиваются бактерии, грибы, актиномицеты и водоросли.

Бактерии – наиболее распространенная группа микроорганизмов в почве. В зависимости от способа питания они делятся на гетеротрофные и автотрофные. Гетеротрофные используют для питания органические соединения и разлагают их до простых солей. Автотрофные используют простые продукты образующиеся в процессе деятельности гетеротрофов. По способу дыхания – анаэробные и аэробные. Аэробные развиваются в присутствии О₂, а анаэробные – без доступа О₂. Анаэробы вызывают процессы гниения растительных и животных клеток и вызывают процессы

денитрификации НNO₃ – HNO₂ – NH₄

десульфофикации Н₂SO₄ – H₂SO₃ – H₂S

В результате анаэробных процессов происходит образование газообразных продуктов и потеря из почвы азота и серы.

В присутствии О₂ или в аэробных условиях процессы:

нитрификации NH₄ - HNO₃ – HNO₄

сульфофикации H₂S – H₂SO₃ – H₂SO₄

окисления железа FeO – Fe₂O₃

Кроме этого как аэробы, так и анаэробы способны фиксировать атмосферный азот и переводить его в усвояемые для растений нитратные соединения.

Актиномицеты – лучистые грибы разлагают в почве клетчатку, лигнин, перегнойные вещества.

Кроме этого в почве грибы, водоросли, лишайники.

Содержание и состав микрофлоры, а также интенсивность микробиологических процессов зависят от естественного состояния почвы и производственного воздействия на него человека. Обработка почвы, особенно вспашка, оказывают влияние на водный, воздушный и тепловой режимы, способствуют мобилизации питательных веществ.

Внесение органических удобрений положительно влияет на развитие микроорганизмов в почве и на их биологическую активность. Длительное внесение одних минеральных удобрений приводит к постепенному уменьшению числа микроорганизмов.

Важным фактором определяющим состав и численность микрофлоры почвы является реакция почвенного раствора. Как кислые, так и сильнощелочные почвы неблагоприятны как для микроорганизмов, так и для высших растений.