14

Почвоведение

Лекция 4.

Факторы почвообразования.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Роль биологического фактора в почвообразовании трудно переоценить. Благодаря разнообразному воздействию живых организмов на горную породу возникает почва с особым составом и свойствами, отличающими ее от почвообразующей породы. Выразительные слова В. И. Вернадского о том, что «на земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а поэтому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом», в полной мере отражают то значение, которое имеет биологический фактор в формировании почвенного покрова.

В почвообразовании участвуют три группы организмов: зеленые растения и водоросли — первичные производители (продуценты) органического вещества; животные — потребители (консументы) органического вещества на разных трофических уровнях; микроорганизмьи — разлагатели (редуценты) органического вещества. На суше все эти организмы образуют сложные биоценозы — совокупности организмов, характеризующихся определенными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды, которую они занимают. Благодаря деятельности организмов осуществляются важнейшие звенья почвообразовательного процесса — синтез и разрушение органического вещества, избирательная концентрация биофильных элементов, разрушение и новообразование минералов, миграция и аккумуляция веществ и другие явления, составляющие сущность почвообразования и определяющие формирование главной отличительной особенности почвы — ее плодородия.

Вместе с тем функции каждой из групп организмов в почвообразовании различны.

Зеленые растения

Наиболее важная функция растений в почвообразовательном процессе — регулярный синтез органического вещества, сопровождающийся мобилизацией минеральных соединений. На суше ежегодно образуется около 5,3×10¹⁰ т биомассы, синтезируемой зелеными растениями за счет СО₂ атмосферы, солнечной энергии, воды и минеральных соединений, поступающих из почвы. Биомасса зеленых растений имеет огромный энергетический ресурс. Часть биомассы в виде корневых остатков и наземного опада ежегодно поступает в почву, обогащая ее органическим веществом и аккумулированными в нем энергией и биофильными элементами. Характер участия зеленых растений в почвообразовании различен в зависимости от типа растительности и интенсивности биологического круговорота. В соответствии с этим зеленые растения формируют растительные формации.

При этом различают следующие группы растительных формаций:

• деревянистые формации — таежные леса, широколиственные леса, влажные субтропическяе леса, влажные тропические, так называемые дождевые леса;

• переходные деревянисто-травянистые формации — ксерофитные леса (включая кустарниковые ценозы), саванны;

• травянистые формации — суходольные и заболоченные луга, травянистые прерии, степи умеренного пояса, субтропические кустарниковые степи;

• пустынные формации;

• лишайниково-моховые формации — тундры, верховые болота.

Каждая растительная формация характеризуется своими особенностями поступления органического вещества в почву и отличается общим количеством опада и его энергетическим потенциалом. В тундрах годичный опад составляет 1 т/га, в луговых степях – 16-34, в тропических лесах – 20-150 т/га.

Различны химический состав и характер локализации опада в почвенном профиле, что имеет большое значение для процессов разложения органических остатков и взаимодействия продуктов распада с минеральными компонентами почвы. Соотношение двух главных групп гумусовых веществ — гуминовых кислот и фульвокислот — закономерно изменяется в зависимости от типов почв и растительности, произрастающей на них. Почвы, формирующиеся под лесной растительностью, на фоне невысокой гумусированности характеризуются низким содержанием гуминовых кислот повышенным содержанием фульвокислот и различных низкомолекулярных органических соединений. Это во многом обусловлено химическим составом опада (высоким содержанием лигнина, смол и других трудноразлагаемых соединений) и его размещением преимущественно на поверхности почвы.

Почвы, формирующиеся под степной или луговой растительностью (черноземы, дерновые), опад которой локализуется преимущественно на определенной глубине почвенного профиля и содержит меньше трудноразлагаемых соединений, отличаются высоким содержанием гумуса и гуминовых кислот в его составе.

Почвенные водоросли

Большинство почвенных водорослей — микроскопические организмы. На поверхности влажной почвы водоросли образуют зеленые и сине-зеленые корочки, пленки и войлокообразные налеты. Такое явление получило название «цветения почвы». Чаще оно бывает весной, когда много влаги и на почве еще не выросли растения. В этот период их биомасса достигает 1500 кг/га.

Продуктивность водорослей в наземных биогеоценозах существенно уступает продуктивности высших растений. Вместе с тем их биомасса весьма подвижна, при благоприятных условиях она быстро накапливается и служит пищей для других почвенных микроорганизмов и животных. В горных районах, где идет первичный почвообразовательный процесс, на изверженных вулканических породах, на рекультивируемых землях почвенные водоросли выступают как важный источник органического вещества.