1. Педосфера

Почва возникла как природный механизм, нейтрализующий неблагоприятные условия ОС и создающий возможность для развития фотосинезирующих организмов. С течением геологического времени этот механизм совершенствовался и способствовал «расползанию» живого вещества по поверхности суши. Первоначально локализованная на отдельных участках вблизи берегов морей и водоемов почва постепенно покрыла всю сушу тонкой, почти непрерывной оболочкой, Названной В.И.Вернадским (1936) педосферой.

Почва – важнейший компонент природной среды. Благодаря своим особым свойствам, она играет исключительную роль в хозяйственной деятельности, являясь основным средством производства. Состояние почв во многом определяет экологическое равновесие в целом. Через почву проходят наиболее значительные потоки многих элементов C, O, N, K, Mg, S и другие. Важную роль играет почва и в аккумулирование органического вещества, химических элементов, а также энергии.

Почвы являются фильтрами для многих минеральных и органических загрязняющих веществ.

Почвы наряду с растительностью принимают на себя большую часть техногенной нагрузки.

Почвы образуются из горных пород. На горные породы в отличие от почв бесплодных или характеризуются лишь зачатками плодородия. Между тем наиболее важным свойством почвы являются ее плодородие, то есть способность удовлетворять произрастающие на ней растения элементами питания, водой и другими факторами жизни.

Горная порода превращается в почву в результате двух совместно протекающих процессов – выветривания и почвообразования.

Почвообразовательный процесс - это совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще (А.А.Роде). Каждому из этих явлений противостоит другое, про­тивоположное по своей сущности. Они имеют разнообразную природу - биологическую, химическую, физическую, физико-химическую - и проте­кают в тесном взаимодействии друг с другом.

Наиболее важными слагаемыми почвообразовательного процесса являются следующие:

1) создание органического вещества и его разложение;

2) синтез органо-минеральных соединений и их разрушение;

3) аккумуляция органических, неорганических и органо-минеральных веществ и их вынос;

4) распад первичных и вторичных минералов и образование вторичных минералов;

5) поступление влаги в почву и возврат ее в атмосферу в результате транспирации и испарения;

6) поглощение лучистой энергии солнца почвой, приводящее к ее нагреванию, и излучение энергии, сопровождаемое охлаждением, и др.

Большая часть этих явлений протекает при участии живых организмов (главным образом высших зеленых растений и микроорганизмов) и продуктов их жизнедеятельности в результате осуществления малого биологического круговорота веществ.

Под биологическим круговоротом веществ понимают поступление из почвы, горных пород и атмосферы в организмы химических элементов, синтез органического вещества и возвращение химических элементов в почву (с ежегодным опадом части органического вещества или с полностью отмершими организмами) и атмосферу.

Современное представление о биологическом круговороте веществ основано на научных идеях В.И.Вернадского о роли живого организма в биогеохимических процессах на нашей планете. Учение о биологическом круговороте веществ в почве разработано В.Р.Вильямсом.

Высшие и низшие растения, поселяясь на выветривающейся горной породе, а затем в почве, извлекают из нее химические элементы, в том числе и важнейшие питательные вещества, концентрируют их в себе, предохраняя тем самым от вымывания и вовлечения в большой геологи­ческий круговорот.

В природе наряду с синтезом органического вещества одновременно и непрерывно происходит его разрушение. В почве органические остатки разлагают главным образом микроорганизмы. Если бы не протекал процесс разрушения органического вещества, то все легкоподвижные питательные элементы скоро были бы связаны в органическом веществе и жизнь должна была бы прекратиться. Однако этого не происходит. Высвобождающиеся при минерализации органического вещества элементы зольной и азотной пищи становятся доступными для следующих поколений растений, которые вовлекают в биологический круговорот и новое количество питательных веществ из горной породы.

Особенно важная роль в биологическом круговороте принадлежит зеленым растениям. В зависимости от их особенностей и физико-географических условий биологический круговорот веществ протекает по-разному.