7

Почвоведение (физика и химияпочв) факторы и условия почвообразования.

Почва образуется из горных пород в процессе выветривания и почвообразования. Выветривание - это механическое разрушение горных пород и их химическое изменение под действием внешних процессов. Сущность выветривания сводится к разрушению структуры, текстуры и состава кристаллических пород и превращение их в рыхлые породы. В ходе выветривания происходит перегруппировка элементов и атомов в минеральном веществе и синтез сложных органно-минеральных веществ в процессе химических и биогеохимических реакций.

Выветривание горных пород и минералов на поверхности Земли совершается под воздействием на них: 1) температур, механической силы воды, ветра, ледников; 2) углекислого газа (CO₂), кислорода (O₂) и атмосферной воды; 3) живых организмов. По преобладающему действию тех или иных факторов выветривание бывает физическое, химическое и биологическое. В результате физического выветривания происходит раздробление горных пород на обломки и мелкие частицы без существенного изменения их химического и минералогического состава. Главными процессами и факторами физического выветривания являются температурные колебания, замерзание и оттаивание пород, кристаллизация солей, разрушающее действие корневой системы растений, ветровая коррозия и т.д. В результате совместного действия этих процессов горная порода превращается в рыхлую массу, содержащую воздух и воду. Наибольший эффект дают колебания температур при участии воды, которая может присутствовать в породе в различном состоянии: в форме пара, гигроскопической, пленочной, гравитационной, в качестве кристаллически и химически связанной и т.д. В зависимости от характера и степени физического выветривания образуются различные по форме и составу обломочные породы.

Раздробление и разрыхление пород создает благоприятные условия для развития процессов химического выветривания, которое приводит к химическому изменению и разрушению горных пород и минералов и образованию новых, вторичных минералов, стойких к воздействию внешней среды. При этом изменяются физическое и химическое состояния горных пород, происходят важнейшие химические реакции (гидролиз, растворение, окисление, крислаллизация аморфных тел), перемещение веществ путем вымывания, выщелачивания солей и коллоидного переноса частиц минералов, обмен катионами между жидкой и твердой фазами (адсорбция, абсорбция), синтез сложных минеральных веществ из простых продуктов выветривания. Особенно интенсивно этот процесс происходит в осадочных породах, в первую очередь, в известняках, гипсах и других солях.

На процессы механического разрушения и химического изменения горных пород значительное влияние оказывают растения, микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, что носит название биологического выветривания. С этого момента начинается процесс почвообразования.

При разрушении горных пород и минералов часть элементов переходит в подвижное состояние, что создает благоприятные условия для произрастания растительности, которая играет ведущую роль в процессе почвообразования. Пронизывая корнями почвообразующую породу, растения извлекают из нее питательные вещества и закрепляют их в синтезированном органическом веществе, которое после отмирания растений придает почве ряд благоприятных физических свойств. При этом в процессе разрушения органического вещества образуются органические кислоты, действующие на материнскую породу и усиливающие процесс выветривания. После минерализации отмерших частей растений заключенные в них зольные элементы и азот отлагаются и накапливаются в верхнем горизонте почвообразующей породы, формируя благоприятные условия для произрастания новых растений. Растения в процессе жизнедеятельности сами выделяют различные кислоты, под действием которых труднорастворимые минеральные соединения переходят в растворимые.

Таким образом, почвообразование – это совокупность взаимно связанных явлений превращения и перемещения вещества и энергии, совершающиеся в верхнем слое земли, в результате чего образуется почва. Почвообразовательный процесс является звеном более широкого процесса круговорота вещества и энергии, протекающего в биосфере и ее отдельных системах. Связь почвообразовательного процесса и круговорота вещества и энергии выражается в том, что между почвой и смежными природными телами (литосфера, атмосфера, живые организмы) происходит взаимный обмен веществом и энергией, сопровождаемый их преобразованием. Характерной особенностью почвообразования является двухсторонний процесс перехода одной формы вещества в другую: процесс синтеза и разрушения органического вещества, процесс перехода минеральных соединений в органические и обратно.

Почва – это естественно-историческое биокосное органо-минеральное тело, сформировавшееся под влиянием процессов выветривания в конкретных климатических и геолого-геоморфологических условиях, отличительной чертой которого является плодородие. Почва является полидисперсной системой, которая имеет в своем составе: 1) твердую фазу, состоящую из минеральных и органических частиц, 2) жидкую фазу, представленную почвенным раствором, 3) газообразную фазу, состоящую из почвенного воздуха, 4) живую фазу, представленную живыми организмами.