Почвообразование как одно из проявлений органического выветривания.

Почвообразование как одно из проявлений органического выветривания. В. В. Докучаев назвал почвами выходящие на дневную поверхность горизонты горных пород «(все равно каких), естественно измененные совместным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов живых и мертвых». Отличительным свойством почвы является ее плодородие, т. е. способность производить урожай растений. Плодородие почвы слагается из двух равнозначных элементов: ее отношения к воде и наличия в ней элементов зольной и азотной пищи растений. Плодородная почва должна быть одновременно водопроницаемой, влагоемкой и обладать капиллярными свойствами, а также должна содержать в достаточном количестве необходимые для построения органической ткани питательные вещества и притом в форме, усвояемой растениями.

Совокупностью этих свойств не обладают ни горные породы, ни продукты их физического и химического выветривания. В продуктах физического и химического выветривания питательные вещества для растений присутствуют в количествах, не соответствующих потребности растений. В. Р. Вильяме указывает, например, что для растений необходим азот, который в горных породах почти совсем не содержится, нужен фосфор, присутствующий в горных породах в ничтожных количествах в состоянии крайнего рассеяния; кальций и магний требуются растениям в очень малых количествах, а в породах их всегда избыток, так же как железа и марганца. Только калий и сера, потребляемые растениями, присутствуют в продуктах выветривания в значительных количествах. Мало того, многие важнейшие элементы зольной пищи растений при выветривании переходят в легко растворимые соединения, выщелачиваются и выносятся. Их выносу препятствует избирательная способность растений и почв поглощать газы, жидкости, растворенные вещества и твердые частицы почвенных коллоидов. Например, в миграционном ряду Б. Б. Полынова

(Са -> Nа -> Mg -> K) калий стоит на последнем месте (см. табл. 16), а кальций на первом, тогда как последовательность их растворения совсем другая:

К -> Nа -> Са-> Mg

Эти коррективы в поведении элементов вносит живое вещество и почвенные коллоиды, задерживая и закрепляя необходимый для питания растений калий и магний. Почвенные коллоиды — важная составная часть почв, влияющая на многие их семейства. Коллоидальные свойства проявляются у частиц от 0,001 мм в поперечнике и менее, т. е. у всей илистой фракции почв. Среди этих частиц находятся так называемые обменные катионы (Са2+, Mg2+, Nа+, К+, NH4+, Н+, А13+, Fе2+), которые при взаимодействии с водой не переходят в раствор, но способны обмениваться в эквивалентных количествах на катионы просачивающихся сквозь почву солевых растворов. Общее количество обменных катионов выражается в миллиграмм - эквивалентах на 100 г сухой почвы и называется емкостью поглощения. Емкость поглощения ниже у песчаных почв с малым содержанием гумуса и выше у глинистых почв с большим количеством перегноя. Состав обменных катионов отражается на структуре суглинистых и глинистых почв, составные части которых обычно склеены в комочки перегноем и илистыми частицами.

Склеивание прочно, когда в обменных катионах преобладают

Са2+ и Mg2+. Если же преобладают одновалентные катионы (обычно Nа+), то комочки в присутствии воды расплываются, почва набухает, снижаются ее водопроницаемость и плодородие.

Роль растений в формировании почвенного покрова, прежде всего, выражается в улавливании и связывании огромных количеств солнечной энергии, за счет которой в процессе фотосинтеза происходят восстановление окисленного углерода и выделение свободного кислорода:

6СO2 + 6Н2 Свет ►    С6Н12O6 + 6O2 + 674 ккал.

Хлорофил

Так ежегодно создаются миллиарды тонн органического вещества, значительная часть которого поступает в почву. Растения извлекают из почвы легко растворимые минеральные вещества, так называемые зольные элементы их питания (Р, S, К, Mg, Са, Fе, Мn, N и др.), а из воздуха — углерод, кислород, водород и азот ( Азот из воздуха извлекают и переводят в белковые вещества своего тела почвенные азотобактерии) и концентрируют их в синтезируемом ими органическом веществе.

Таким образом, через растения в почвенном слое осуществляется энергичный обмен между атмосферой и земной корой п происходит концентрация веществ, необходимых для поддержания жизни, а в почвах создается биологический круговорот зольных веществ и азота, при котором вследствие избирательной способности высших растений накапливаются С и N, Р, S, Са, К, иногда Мn, т. е. преобразование горных пород и продуктов их разрушения в почвы сопровождается весьма существенными изменениями их состава и строения. Эти изменения связаны с жизнедеятельностью растений и происходят в тесной связи не только с физическим и химическим выветриванием, но и с другими геологическими процессами.

Почвообразование происходит как на массивных, так и на рыхлых породах, на элювиальных, делювиальных, речных (аллювиальных), ледниковых, морских, эоловых и даже на пирокластических отложениях, состав и физические свойства которых определяются различными геологическими процессами. Естественно, что на разных породах и в разных условиях почвообразование происходит по-разному. Мало того, породы на поверхности Земли (в том числе и почвы) неустойчивы и часто перемещаются: смываются водой, сдуваются ветром, перемешиваются, рассеиваются и переотлагаются в других местах. Часто приходится, например, слышать об эрозии и дефляции (выдувании) почвы, распространяющихся на десятки миллионов гектаров и приносящих огромный ущерб. Перемещение рыхлых пород и почв приводит к большому разнообразию возраста последних: на поверхности эродированных участков и массивных пород почвообразование едва начинается, в то время, как на других участках оно достигло зрелости. Между этими крайними случаями встречаются и все промежуточные стадии.

Вернуться назад к оглавлению "Общая Геология. Основы Геологии."

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>