1 Озоновый слой; 2 граница снегов; 3 почва; 4 животные, обитающие в пещерах; 5 бактерии в нефтяных водах (высота и глубина даны в метрах)
Однако все организмы выживают еще и потому, что везде, где бы ни было их местообитание, существует биогенный ток атомов. Этот ток не смог бы иметь место, во всяком случае в наземных условиях, если бы не было почв.
Почвы важнейший компонент биосферы, оказывающий, наряду с Мировым океаном, решающее влияние на всю глобальную экосистему в целом. Именно почвы обеспечивают питание биогенными веществами растения, которые кормят весь мир гетеротрофов. Почвы на Земле разнообразные и их плодородие тоже разное.
Плодородие зависит от количества гумуса в почве, а его накопление, как и мощность почвенных горизонтов, зависит от климатических условий и рельефа местности. Наиболее богаты гумусом степные почвы, где гумификация идет быстро, а минерализация идет медленно. Наименее богаты гумусом лесные почвы, где минерализация по скорости опережает гумификацию.
Выделяют по различным признакам множество типов почв. Под типом почв понимается большая группа почв, формирующаяся и в однородных условиях, характеризующаяся определенным почвенным профилем и направленностью почвообразования.
Поскольку важнейшим почвообразующим фактором является климат, то, в значительной мере, генетические типы почв совпадают с географической зональностью: арктические и тундровые почвы, подзолистые почвы, черноземы, каштановые, серо-бурые почвы и сероземы, красноземы и желтоземы. Распространение основных типов почв на земном шаре показано на рис. 6.6.
Рис. 6.6. Схематическая карта зональных типов почв мира:
1 тундра; 2 подзолы; 3 серо-бурые подзолистые почвы, бурые лесные почвы и т. д.; 4 латеритные почвы; 5 почвы прерий и деградированные черноземы; 6 черноземы; 7 каштановые и бурые почвы; 8 сероземы и пустынные почвы; 9 почвы гор и горных долин (комплекс); 10 ледяной покров
Время формирования почв зависит от интенсивности гумификации. Скорость накопления гумуса в почвах можно определить в единицах, измеряющих мощность (толщину) гумусового слоя по отношению к времени их формирования, например, в мм/год. Такие цифры приводятся в табл. 6.4.
Таблица 6.4
Скорость формирования гумусового горизонта почв Русской равнины (по а. Н. Геннадиеву и др., 1987)
Зная скорость накопления гумуса и мощность гумусового горизонта, можно рассчитать возраст различных типов почв (Геннадиев, 1987). На Русской равнине черноземы образовались за 25003000 лет, серые и бурые лесные почвы за 8001000 лет, подзолистые, примерно за 1500 лет. Скорость образования почв зависит и от типа материнской породы на гранитах во влажном тропическом климате для образования настоящей почвы надо 20000 лет.
Эти данные позволяют количественно оценивать допустимый смыв при интенсивном антропогенном воздействии. Одновременно они свидетельствуют, как легко можно разрушить эту тонкую «коричневую пленку» и сколько нужно времени, не считая затрат, чтобы восстановить утраченное.
Почвенный покров, являясь неотъемлемым компонентом биосферы, выполняет ряд биосферных, т. е. глобальных с экологических позиций, функций (табл. 6.5). В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников (2004) считают, что этими функциями почв обеспечивается их важнейшая экологическая роль в биосфере, которая сводится к следующим положениям (приводится с некоторыми изменениями автором раздела настоящего учебника):
1) почва является средой обитания, аккумулятором и источником вещества и энергии для организмов суши;
2) почва регулирует состав атмосферы и гидросферы;
3) почва защитный барьер биосферы (нейтрализует значительную часть загрязняющих биосферу веществ, тем самым предотвращая их поступление в живое вещество);
4) почва обеспечивает малый биогеохимический круговорот веществ на суше и сопряжение его с большим геологическим круговоротом веществ и, тем самым,
5) обеспечивает существование жизни на Земле.
Таблица 6.5