Основные группы живых организмов участвующих в почвообразовании. Биологические факторы почвообразования

Наряду с зелеными растениями большую роль в почвообразовательном процессе играют микроорганизмы. Это преимущественно одноклеточные, лишенные хлорофилла организмы, которые не способны к непосредственному усвоению солнечной энергии и в подавляющем большинстве черпают необходимую им энергию путем разложения уже готовых органических веществ, созданных высшими зелеными растениями.

Таким образом, деятельность микроорганизмов противоположна деятельности зеленых растений: в то время как зеленые растения синтезируют органическое вещество из минеральных соединений, воды и углекислоты, низшие организмы разлагают это органическое вещество на составные части, используя выделяющуюся при этом энергию для своей жизнедеятельности.

Микроорганизмы распространены в природе почти повсеместно. Они встречаются в почве и воздухе, на высоких горах и голых скалах, в пустыне и в глубинах Ледовитого океана.

Развитие микроорганизмов в почве тесно связано с органическим веществом: чем богаче почва растительными остатками, тем больше микроорганизмов содержится в ней. Особенно богаты ими культурные, хорошо обрабатываемые и удобряемые навозом почвы.

В 1 г дерново-подзолистых почв содержится 300-400 млн. бактерий; каштановых почв - 1-1,5 млрд.; черноземов, очень богатых органическим веществом, - 2-3 млрд. Несмотря на ничтожно малый размер микроорганизмов, общий вес их в почве нередко достигает 1-3 т на 1 га.

Микроорганизмы неравномерно распределены в почвенной толще. Наиболее богаты ими верхние слои почвы в пределах примерно 30-40 см, с глубиной число микроорганизмов постепенно уменьшается.

Большое влияние на распределение микрофлоры в почве оказывает корневая система растений. Она постоянно выделяет в окружающую среду различного рода органические и минеральные соединения, которые служат хорошим источником питания для микроорганизмов. В прикорневой зоне растений обычно создаются наиболее благоприятные для микроорганизмов водный и воздушный режимы. Эта прикорневая зона называется ризосферой. В ней число микроорганизмов в сотни, а иногда в тысячи раз больше, чем вне зоны расположения корней. Микроорганизмы покрывают корневую систему растений почти сплошным слоем. Обилие микрофлоры в ризосфере и во всей почвенной толще играет большую роль в развитии почвенного плодородия .

К мироогранизмам относят бактерий, которые делятся на:

- автотрофные бактерии, они поглощают углерод из углекислоты, используя энергию окисления некоторых минеральных соединений (хемоавтотрофы);

Гетеротрофные бактерии, они используют энергию Солнца, осуществляя фотосинтез (фотоавтотрофы).

Азотосодержащие органические соединения в результате процесса аммонификации под влиянием разложения бактериями образуют аммиак. Он может частично поглощаться почвой, преобразовываясь в нитраты или же в молекулярный азот. В процессе нитрификации аммиак первоначально превращается в азотистую кислоту, а позже в азотную. Азотная кислота, соединяясь с основаниями, находящимися в почве, дает нитраты, которые используются растениями в качестве азотной пищи.

Большое значение в повышении плодородия почв принадлежит азотофиксирующим бактериям. Они делятся на:

1 свободноживущие бактерии, которые участвуют в разложении органического вещества до минерального;

2 клубеньковые бактерии, которые заселяют клетки на корнях бобовых растений (клевер, фасоль), в результате действия которых происходит микробиологическое накапливание азота из атмосферы;

3 гетеротрофные бактерии, которые поглощают углерод из готовых органических соединений, разлагая сложные соединения на простые. В связи с их деятельностью разрушается мертвое органическое вещество с образованием минеральных веществ (редуценты). В результате биохимических превращений азот, содержащийся в белках органических веществ, под влиянием гетеротрофных бактерий становится доступным усвоению растениями.

Микроорганизмы, разлагающие органические остатки в почве, разделяются на три основные группы: аэробные бактерии, анаэробные бактерии и грибы.

Аэробные бактерии могут жить и размножаться только при свободном доступе воздуха. Недостаточное поступление воздуха угнетающе действует на жизнедеятельность этих бактерий, а полное прекращение доступа воздуха вызывает гибель.

Анаэробные бактерии развиваются без доступа свободного кислорода. Анаэробы разделяются на:

а) облигатные анаэробы (лат. obligatus - обязательный, непременный), которые могут жить только при полном отсутствии кислорода;

в) факультативные анаэробы (pfacultatif - возможный, необязательный), способные жить как в отсутствие кислорода, так и в присутствии его.

Для дыхания анаэробные бактерии используют кислород различных окисленных соединений, производя при этом восстановительную работу. Поэтому восстановительные процессы весьма характерны для анаэробных почвенных условий.

В рыхлых, хорошо проветриваемых почвах всегда преобладает аэробный процесс разложения органического вещества. Наоборот, в почвах уплотненных, тяжелых или заболоченных, со сплошным залеганием органического вещества неизбежно будут доминировать анаэробные процессы. В верхних слоях почвы, куда свободно проникает воздух, идут главным образом аэробные процессы, в нижних слоях с затрудненным газообменом - анаэробные. Больше того, в каждом отдельном, более или менее уплотненном, комочке почвы могут одновременно протекать оба процесса: внутри комочка анаэробный, в поверхностных частях аэробный.

Аэробный процесс сопровождается выделением тепловой энергии, анаэробный протекает без заметного повышения температуры.

Благоприятные условия для культурных растений могут быть созданы в почве только при одновременном развитии аэробного и анаэробного процессов, что возможно только в рыхлых почвах, с хорошей аэрацией .

Растительность (высшая и низшая) создает в природе биологический круговорот зольных веществ и обогащает почву органическими остатками. Она является основ­ным фактором почвообразования.

Сущность процесса почвообра­зования проявляется в природе через растительные формации. Растительные формации представляют собой комбинации выс­ших и низших растений, взаимодействующих в определенных условиях среды.

На территории России выделяют следующие группировки рас­тительных формаций (Н. Н. Розову): 1) деревянистые (таеж­ные леса, широколиственные леса, леса влажных субтропиков); переходные деревянисто-травянистые (ксерофитные леса); травянистые (суходольные и заболоченные луга, степи умерен­ного пояса, субтропические кустарниковые степи); 4) пустынные; 5) лишайниково-моховые (тундра, верховые болота).

Каждая группа растительных формаций характеризуется свои­ми особенностями : составом органических веществ, особенностя­ми их поступления в почву и разложением, а также взаимодейст­вием продуктов распада с минеральной частью почвы.

Различия растительных формаций - основная причина много­образия почв в природе. В одних и тех же условиях таежно-лесной зоны под хвойными сомкнутыми лесами развиваются подзо­листые, а на лугах формируются дерновые почвы.

В зависимости от биологических особенностей по количеству и качеству создаваемой биомассы, воздействию на процесс почво­образования зеленые растения подразделяются на деревянистые и травянистые.

Деревянистые растения (деревья, кустарники, полукустарни­ки) - многолетние, живущие десятки и сотни лет. Ежегодно у них отмирает только часть наземной массы (хвоя, листья, ветви, пло­ды), и она откладывается на поверхности почвы в виде опада или лесной подстилки. Деревянистые растения характеризуются соз­данием огромной биомассы, главным образом наземной, но их ежегодный опад меньше прироста, и поэтому с опадом в почву возвращается сравнительно небольшое количество зольных эле­ментов и азота. В опаде деревьев, особенно хвойных, содержится много клетчатки, лигнина, дубильных веществ, смол. Продукты разложения лесной подстилки взаимодействуют с почвой в рас­творе при промывании толщи почвы осадками.

Продолжительность жизни травянистых растений колеблется от нескольких недель (эфемеры) до 1-2 лет (злаки) и 3-5 лет (бобовые). Однако корни и корневища живут до 7-15 лет и больше.

В процессах почвообразования эффект от травянистых расте­ний больше, чем от деревянистых, хотя количество биомассы, создаваемое травянистыми ассоциациями, меньше. Это объясня­ется непродолжительностью жизни травянистых растений и быст­рой оборачиваемостью всех компонентов, вовлекаемых ими в биологический круговорот в системе растения - почва. Почва ежегодно обогащается органическими остатками трав в виде наземной массы (при условии, если она не отчуждается) и корней. Корневые остатки, в отличие от наземной массы, раз­лагаются непосредственно на месте, в почве, и продукты их раз­ложения взаимодействуют с ее минеральной частью.

Остатки травянистых растений по сравнению с лесным опадом содержат меньше клетчатки, больше белков, зольных элемен­тов и азота. Для травянистых остатков характерна нейтральная или слабощелочная реакция.

Мхи - растительные организмы, лишенные корневой системы и усваивающие элементы питания всей поверхностью органов. Они широко встречаются под пологом леса и на болотах. Мхи при­крепляются к любому субстрату ризоидами. Они могут поглощать и удерживать большое количество влаги, поэтому процесс разло­жения растительных остатков протекает медленно, с постепенным накоплением торфа и заболачиванием. В образовании, верховых болот особо следует отметить роль сфагновых (белых) мхов.

Микроорганизмы . Из микроорганизмов в почве широко пред­ставлены бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простей­шие. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в верхних ее слоях, где сосредоточивается основная масса органи­ческого вещества и корней живых растений.

Микроорганизмы способствуют разложению органических остатков в почве.

По отношению к воздуху различают микроорганизмы аэроб­ные и анаэробные. Аэробные - это организмы, которые в процес­се жизнедеятельности потребляют кислород; анаэробы - живут и развиваются в бескислородной среде. Необходимую для жизне­деятельности энергию они получают в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций. На реакции разложе­ния и синтеза, идущие в почве, влияют различные ферменты, вы­рабатываемые микроорганизмами. В зависимости от типа почв, степени их окультуренности общее количество микроорганизмов в 1 г дерново-подзолистых почв может достигать 0,6-2,0 млрд., черноземов - 2-3 млрд.

Бактерии - наиболее распространенный вид почвенных микро­организмов. По способу питания они делятся на автотрофные, усваивающие углерод из углекислого газа, и гетеротрофные, использующие углерод органических соединений.

Бактерии-аэробы окисляют различные органические вещества в почве, в том числе осуществляют процесс аммонификации - разложения азотистых органических веществ до аммиака, окис­ление клетчатки, лигнина и пр.

Разложение органических остатков гетеротрофными анаэроб­ными бактериями называется процессом брожения (брожение углеводов, пектиновых веществ и др.). Наряду с брожением в анаэробных условиях происходит денитрификация - восстановле­ние нитратов до молекулярного азота, что может привести к зна­чительным потерям азота в почвах с плохой аэрацией.

Народнохозяйственное значение почвы как всеобщего средства производства определяется его качествами и свойствами. В сельскохозяйственном производстве большое значение имеет основное качество почвы - плодородие а для промышленных отраслей физические и физикомеханични свойства...

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

ВВЕДЕНИЕ

1 Горные породы как почвообразующих фактор

3. Климат как фактор почвообразования

4. Рельеф как фактор почвообразования

5. Время как фактор почвообразования

6. Производственная деятельность человека как почвообразующих фактор

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Земля - ​​ бесценное народное багаство и основное средство производства в сельском хозяйстве.

Почва является основным багаством каждого общества, главным средством сельскохозяйственного производства и пространственным базисом размещения и развития всех отраслей народного хозяйства. Народнохозяйственное значение почвы как всеобщего средства производства определяется его качествами и свойствами. В сельскохозяйственном производстве большое значение имеет основное качество почвы - плодородие, а для промышленных отраслей физические и физикомеханични свойства.

Выдающийся русский ученый В.В.Докучаев впервые дал следующее определение почвы[ 2, с.17 ] : "Почвой следует называть "дневные", или наружные, горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых."

Известно, что земля дает все необходимые продукты питания человеку, а также различные виды сырья для промышленности. Земля - это источник жизни. Вот почему землю нужно охранять, сознательно и направлено увеличивать, ее производительность. Она принадлежит не только нам, но и следующему поколению.

В сельском хозяйстве производстве нельзя игнорировать свойства почвы, особенности живых организмов, погодные условия и т.д.. Большое значение имеют глубокие знания почв и их свойств для эффективного осуществления на них агрономических и мелиоративных мероприятий.

Почвенный покров Украины - один из основных показателей ее багаства, базис расселения человеческого общества и главное средство производства в сельском хозяйстве. Количество и качество почвенных ресурсов, их использования определяют уровень благосостояния общества.

Рациональное использование земель и специализации отраслей земледелия возможны только на базе глубоких знаний особенностей почвенного покрова, специфики плодородия почв, их экологических свойств.

С учетом особенностей почв и климатических условий проводятся районирование сельскохозяйственного производства, его специализация. От использования почвенного покрова зависит выполнение социально-экономических задач.

Процесс почвообразования - это процесс преобразования горных пород в качественно новое состояние - грунт под влиянием комплекса факторов.

Учение о факторах почвообразования создал В.В. Докучаев. Он показал, что почва формируется под влиянием климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа и времени. Эти факторы действуют на всей территории суши, поэтому они называются глобальными факторами почвообразования. Позже В.Р. Уильямс выделил еще один фактор почвообразования - производственную деятельность человека. Производственная деятельность человека - это локально действующий фактор.

В.В. Докучаев писал, что все агенты - почвообразователи имеют одинаковое значение в процессе почвообразования. Для того, чтобы изучить почву, необходимо знание всех почвообразующих факторов. Развитие почвообразовательного процесса и формирование конкретных типов почв протекает в определенных природных условиях. Условия, от которых зависит почвообразовательный процесс, В. В. Докучаев назвал факторами почвообразования [ 13, с.220 ].

Сочетание факторов почвообразования - это комбинация экологических условий развития почвообразовательного процесса и почв. Изучение каждого фактора почвообразования предусматривает его характеристику по определенным параметрам и оценку его роли в почвообразовании.

1. Горные породы как почвообразующи й фактор .

Роль почвообразующи х пород как фактора почвообразования состоит в том, что они являются материалом, из которого образуется почва. Материнские породы передают почвам свой ​​ гранулометрический, минералогический и химический состав.

Основными почвообразующих породами являются продукты выветривания горных пород.

Выветривани е (гипергенез ис ) - процесс разрушения горных пород и минералов под влиянием некоторых природных факторов (воздуха, воды, колебания температуры и живых организмов). При этом образуются другие породы и синтезируются новые минералы. Выветривание - это совокупность сложных и разнообразных процессов, количественных и качественных изменений горных пород. Горизонты горных пород, где происходит процесс выветривания, называют корой выветривания. Мощность ее бывает от нескольких сантиметров до 2-10 м.

Характер разрушения горных пород и, как правило, состав продуктов выветривания зависят от условий окружающей среды и от минералогического состава самой породы. Геохимическими исследованиями доказано, что при выветривания кислых пород формируются пески и супеси, средних - суглинки и основных - тяжелые суглинки и глины. Все названные рыхлые отложения имеют определенные физические и физико-механические свойства, позволяющие для протекания процессов почвообразования. Этим отличаются от невивитрених скальных пород.

Как правило, современные почвы формируются на сложных комплексах продуктов выветривания. Самыми распространенными почвообразующих породами являются рыхлые отложения четвертичного периода. Они разнообразны по составу, строению, свойствам, что отражается на почвообразование и уровень плодородия почвы. Ниже рассмотрены наиболее распространенные грунтоутворюючи породы.

Элювиальные отложения - различные по составу продукты выветривания коренных пород, оставшиеся на месте образования.

В. А. Ковда (1973) приводит восемь разновидностей элювиальных пород. Самыми распространенными из них являются дрибноземний карбонатный элювий. Первичный элювий распространен на изверженных породах, в частности, в Монголии, Армении и Крыму; вторичный (неоелювий) - на большой территории Европы и Азии в виде лесса, лессовидных и сыртовых суглинков. Они словно одеялом укрывают подстилая коренные породы и поэтому их называют покровными. Леси имеют палевый или буровато-палевый окрас и пылевато-суглинистый механический состав. Им свойственна карбонатность, пористость, мучнистость, добра водопроницаемость. Химический состав и физические свойства лесу очень благоприятны для роста растений.

Лессовидные суглинки содержат меньше карбонатов, случаются и безкарбонатных. Они крупнозернистые, часто слоистые, с меньшей мучнистость и пористостью. Леси распространены в основном в Украине, южных регионах России, в Средней Азии, в центре Северной Америки; лессовидные суглинки - в Беларуси, Центральной Нечерноземной зоне России и в других районах. На этих породах сформировались черноземные, серые лесные, каштановые и серые пустынно-степные почвы.

Пролювиальных и делювиальные наносы формируются в предгорных районах и у подножия гор. На них формируются различные почвы. В Прикарпатье и в Карпатах на таких отложениях формируются бурые лесные почвы.

Ледниковые отложения (морена) злягають небольшими островами на повышенных элементах рельефа Украинского Полесья. Большие площади эти отложения занимают на севере европейской части России и в Западной Сибири. Ледниковые отложения образованы из неоднородного обломочного материала, преимущественно суглинистого состава с включением гравийного песка, гальки, валунов. По химическому составу морена бывает карбонатная и безкарбонатных. На карбонатной морене образованы дерново-карбонатные, слабо-и средне-подзолистые почвы. На безкарбонатных - средне-и сильно-подзолистые почвы. При наличии большого количества валунов агрономические свойства почвы значительно ухудшаются.

Водно-льодовикови (флювиогляциальных) отложения занимают большую территорию в таежно-лесной зоне европейской части России, Беларуси, Польше, Прибалтике. В Украине они занимают 10,5% территории республики. Их образование связано с деятельностью мощных ледниковых потоков.

Флювиогляциальных отложения представляют собой слоистый сортированный материал песчаные, супесчаные, местами суглинистого механического состава светло-желтого или светло-серой окраски. Основной составной частью их является кварц с примесями зерен полевого шпата. Кое в песчаной массе встречаются слои мелкой гальки и валунчикы кристаллических пород. Механический и химический состав этих отложений является неблагоприятным для формирования высокоплодородных почв.

Озерно-ледниковые отложения распространены в северо-западной части европейской территории России. Они сформировались в понижениях древнего рельефа и имеют глинистый механический состав (слоистые ленточные глины прильодовикових озер). Формирование озерных отложений сопровождалось накоплением водорастворимых солей, карбонатов и гипса. При пересыхании озер образуются солончаки.

Аллювиальные отложения распространены в поймах рек (пойменный аллювий). По возрасту различают современные и древние аллювиальные отложения. Для них характерна дифференцированность по размеру частиц и слоистость. Механический состав аллювиальных отложений зависит от их положения относительно русла реки. Так, в прирусловой части поймы формируются гравийно-галечниковые и песчаные отложения, в центральной части - песчаные, в притеррасной - супесчаные-глинистые. На аллювиальных отложениях формируются высокоплодородных пойменные почвы. В Украине они занимают около 9% территории.

Глины различного происхождения на территории Украины тоже часто есть почвообразующих породами. В основном они распространены на склонах балок, террас, в долинах рек и тому подобное.

Кроме того, почвообразующих породами в Украине являются продукты выветривания твердых карбонатных пород (Южный Берег Крыма), рыхлые продукты выветривания магматических пород (Приазовская и Приднепровская возвышенности), продукты выветривания песчаников (Донбасс, Крым, Карпаты), продукты выветривания глинистых сланцев (Донбасс, Крым, Карпаты)

Механический состав почвообразующих породы имеет важное значение в процессе формирования почвы. Кроме того, минералогический и химический состав непосредственно влияет на ход элементарных процессов, происходящих в почве. В зависимости от этого почва приобретает определенные физические и физико-механических свойств, которые предопределяют его агропроизводственную характеристику .

Механический и химический состав этих отложений является неблагоприятным для Так, песчаные и супесчаные почвы легко обрабатывать сельскохозяйственными машинами. Поэтому их называют легкими почвами. Они имеют благоприятный воздушный режим, высокую водопроницаемость, быстро прогреваются. Одновременно они обладают рядом отрицательных свойств, а именно: низкое содержание гумуса и питательных веществ (вследствие интенсивного промывания), низкая степень оструктурености, незначительную емкость уборки катионов, легко подвергаются эрозии подобное.

Почвы, сформированные на глинистых породах, называют трудными. Они обладают высокой влагоемкостью и водоудерживающую способность. Как правило, они богаты гумусом и легкодоступные элементы питания. В таких почвах при наличии необходимых условий интенсивно происходит процесс формирования структурных агрегатов.

Если глинистые грунты с тем или иным причинам являются бесструктурными, они имеют неблагоприятные физические свойства. Коренное улучшение механического состава почвы осуществляют путем глинування песчаных и пескование глинистых почв с одновременным внесением высоких доз органических удобрений.

Минералогический и химический (элементарный) состав почвообразующих пород в значительной мере влияет на характер и направленность химических реакций, перераспределение химических элементов по профилю почвы, т.е. на геохимию почвообразования. Все это определенным образом влияет и на другие процессы почвообразования. В результате на ограниченной территории, которая имеет участки, покрытые различными почвообразующих породами, формируются различные типы или подтипы почв.

2. Биологические факторы почвообразования

Процесс почвообразования начинается с момента поселения живых организмов на горной породе. Они усваивают элементы литосферы, воду и элементы атмосферы, включают их в метаболизм и возвращают в почву в формах и соотношениях. Итак, в результате жизнедеятельности 1организмив возникают малый биологический круговорот веществ, а также грунтовые циклы круговорота целого ряда химических элементов (C, O, H, N, P, S и др.)..

Жизнедеятельность всех организмов, населяющих почву (микроорганизмы, растения, животные), и продукты их жизнедеятельности осуществляют важнейшие элементарные процессы почвообразования - синтез и разложение органического вещества, разрушения и новообразования минералов, перераспределение и аккумулирование веществ. Все это определяет общий ход процесса почвообразования и формирования плодородия почвы.

Грунт одновременно населяют представители всех четырех царств живой природы - прокариоты, грибы, растения, животные. Однако функции организмов каждого царства в почвообразовании разные.

Микроорганизмы, населяющие почву, очень разнообразны по составу и по характеру биологической деятельности. Поэтому их роль в формировании почв чрезвычайно сложна и многообразна. Микроорганизмы существуют на Земле миллиард лет, они являются самыми древними почвообразователи, ибо появились на земле задолго до появления высших растений и животных. Кроме почвообразования их деятельность во многом определяет свойства осадочных пород, состав атмосферы и природных вод, геохимическую историю многих элементов (C, O, H, N, P, S и др.).. В биосфере они осуществляют такие процессы, как фиксация атмосферного азота, окисления аммиака и сероводорода, восстановления сульфатов и нитратов, аккумуляцию соединений железа и марганца, синтез в почвах биологически активных веществ - ферментов, витаминов, аминокислот и т.д.. Микроорганизмы принимают непосредственное участие в разрушении минералов и горных пород в процессе биологического выветривания.

Однако основной функцией микроорганизмов в почвообразовании является разложение органических остатков растительного и животного происхождения в гумусоутворення и полной минерализации.

Основная масса микроорганизмов сосредоточена в горизонте распространение корневых систем на глубине 10-20 см. Их численность в 1г почвы десятки и сотни миллионов штук. Общая масса микроорганизмов пахотного горизонта (25 -30см) составляет 10 т / га. Высокоплодородных окультуренные почвы содержат больше всего микроорганизмов.

В процессе жизнедеятельности растения осуществляют биогенную миграцию химических элементов в системе почва-растение-почва. При этом значительная часть зольных элементов, а также азота аккумулируется в верхнем горизонте сотни миллионов штук. Общая масса микроорганизмов пахотного горизонта (25 -30см) составляет 10 т / га. Высокоплодородных окультуренные почвы содержат больше всего микроорганизмов.

В процессе почвообразования участвуют бактерии, водоросли, лишайники, амебы, микронематоды, жгутиковые, ресничные, грибы и актиномицеты. Имеются данные о присутствии в почвах неклеточных форм микроорганизмов (вирусов, бактериофагов).

Высшие растения. Ознакомление с ролью микроорганизмов в почвообразовании свидетельствует о том, что они сами по себе еще не создают почву. Формирование почвы возможно только при поселении на материнской породе продуцентов органического вещества. Такими продуцентами на Земном шаре есть высшие растения. Именно этим организмам и принадлежит ведущая роль в процессах почвообразования. Отмершие остатки высших растений, превращенные микроорганизмами и животными, составляют основную массу органической части почвы. Следовательно, зеленые растения - основной источник органических веществ для почвообразования.

Зеленые растения суши ежегодно продуцируют около 5.3  1011 т биомассы. Часть этой биомассы в виде отмерших остатков корней и надземных органов ежегодно поступает в почву. Количество биологической массы, поступающей в почву, зависит от типа растительности и климатических условий. Часть растительного опада разлагается микроорганизмами, а вторая часть накапливается в виде лесной подстилки и степной войлока.

Усвоение химических элементов почвы корнями высших растений, синтез органических веществ, возвращение их в почву и разложения их микроорганизмами являются основными звеньями биологического круговорота веществ. Из ранее указанного видно, что зеленые растения - основной агент биологического круговорота, а почва выступает его ареной. В этом заключается вторая функция растений как почвообразователи.

В процессе жизнедеятельности растения осуществляют биогенную миграцию химических элементов в системе почва-растение-почва. При этом значительная часть зольных элементов, а также азота аккумулируется в верхнем горизонте почвы. В этом случае растения выступают как концентраторы химических элементов. Это функция растений в почвообразовании.

Животные. В процессах почвообразования участвуют представители таких типов животных: простейшие, черви, моллюски, членистоногие и млекопитающие. По размерам почвенную фауну разделяют на четыре группы: нано-, микро-, мезо-и макрофауны. Каждая группа животных приспособлен к определенным условиям жизни, к определенной взаимодействия с окружающей средой. Общие запасы зоомасы в почвах по фитомассы незначительны - в среднем 1-2%.

Главной функцией животных в биосфере и почвообразовании является потребление, первичное и вторичное разрушение органических веществ, перераспределение запаса энергии и превращение ее в тепловую, механическую и химическую.

Среди животных, населяющих почву, преобладают беспозвоночные. Их суммарная биомасса в 1000 раз превышает общую биомассу позвоночных. В почвах обитают дождевые черви, енхитреиды, клещи, ногохвостки и др.. Поедая растительные остатки, они значительно ускоряют биологический круговорот веществ.

Среди беспозвоночных особенно важную роль в почвообразовании играют дождевые черви. Они распространены в почвах различных почвенно-климатических зон. Их количество на 1 га почвы может достигать нескольких миллионов особей.

Деятельность дождевых червей в почвообразовании разнообразна, они образуют в почве густую сеть ходов, улучшает его физические свойства: пористость, аэрацию, влагоемкость. Продукты жизнедеятельности дождевых червей - капролиты улучшают структурность почвы и повышают водомицнисть структурных агрегатов. Почва, богатая на дождевых червей, имеет низкую кислотность, высокое содержание гумуса и другие положительные качества. Подсчитано, что дождевые черви перемешивают весь поверхностный горизонт почвы за 50 лет.

В почвах живет значительное количество личинок разных насекомых, термиты, муравьи и др.. Они также интенсивно перемешивают почвенную массу, образуют в ней большое количество ходов и тем самым улучшают водные и физические свойства почвы.

Среди позвоночных животных активное участие в процессах почвообразования принимают степные грызуны (полевки, сурки, кроты, суслики и др.).. Они строят глубокие норы и длинные ходы в почве. Объем грунта, который они перемешивают, достигает нескольких сотен кубических метров на 1 га. Интенсивное перемешивание почвенной массы землеройными животными приводит не только физические, но и глубокие химические изменения. Почвенная масса, внесенная из глубин на поверхность, изменяет химический состав верхних горизонтов почвы.

1.3 Климат как фактор почвообразования

Климат является одним из основных факторов почвообразования и географического распространения грантов. О разностороннее влияние его на почвообразование отмечал еще В. В. Докучаев. Теперь известно, что климат влияет на почвообразование как прямо (определяет гидротермический режим почвы), так и косвенно - через растительность, микроорганизмы и животных.

Основными климатическими факторами, которые влияют на процессы почвообразования, является солнечная радиация, атмосферные осадки и ветер.

Солнечная радиация. Солнечный свет, который приносит тепловую энергию на поверхность Земного шара, является основным источником энергии для жизни и почвообразования. Солнечная энергия, поглощенных почвой, затрачиваемого на такие процессы, как нагрев, испарение, транспирация, фотосинтез, синтез гумуса подобное.

Тепловые условия почвообразования на нашей планете очень разнообразны, но в общих чертах они обусловлены величинами радиационного баланса, которые коррелируют с такими показателями, как среднегодовая температура и сумма активных температур (табл.1).

Высокие среднегодовые температуры (+32; +35 °С ) характерны для тропиков, самые низкие - для полярных областей. Разница среднегодовых температур на Земле достигает 60-70 °С .

Сумма активных температур используется для агрономической и почвенной оценки территориального термического режима. Для травянистой растительности активными являются температуры выше +5 °С , для лесной - выше +10 °С .

Таблица 1

Планетарн ые терм и ч еские пояс а

Пояс	Среднегодовая температура воздуха, °С	Радиационный баланс, кДж/(см 2 ·год)	Сума активных температур, °С,за год на южной границе поясов
Полярный	23 - 15	21 - 42	400 – 500
Бореальный	4 + 4	42 - 84	2400
Суббореальный		84 - 210	4000
Субтропический		210 - 252	6000 – 8000
Тропический		252 - 336	8000 - 10000

Среднегодовая температура, величина радиационного баланса и сумма активных температур за год увеличиваются от полярных областей до тропических. Естественно, что в этом же направлении увеличиваются интенсивность выветривания, синтез органической массы, активизируется жизнедеятельность животных и микроорганизмов. В том же направлении повышается интенсивность почвообразующих процессов: разрушение минералов, разложение органических остатков, синтез гумусовых кислот подобное. За высоких среднегодовых температур образуется больше глинистых частиц как продукта интенсивного выветривания.

Температура почвы влияет на скорость химических реакций. Согласно правилу Вант-Гоффа , при повышении температуры на 10 °С скорость химических реакций увеличивается в 2-3 раза. Поэтому в районах с высокой среднегодовой температурой геохимические процессы происходят значительно быстрее, чем в широтах с холодным климатом. Это обусловливает годовую скорость выветривания, формирование различных кор выветривания и, как следствие, разнообразный химический состав почв. Кроме того, от температуры зависит степень диссоциации химических соединений в водных растворах. При повышении температуры от 0 °С до 50 °С диссоциация увеличивается в 8 раз.

Температура влияет на растворение газов в почвенном растворе, на скорость коагуляции и пептизация и другие физико-химические процессы.

Атмосферные осадки Эффективное воздействие тепла и света на биологические и грунтоутворюючи процессы возможна только при наличии достаточного количества влаги. Поэтому значение атмосферных осадков в почвообразовании очень велико. На почвообразование определенным образом влияет как количество, так и сезонное распределение атмосферных осадков.

Атмосферные осадки, поступающие в почву, растворяют минеральные и органические соединения, перемещают их в нижние горизонты (выщелачивают), переносят подвижные формы соединений и механические частицы с повышенных элементов рельефа на снижены. Эти процессы осуществляют воды поверхностного и подземного стоков.

Под воздействием атмосферных осадков происходят процессы гидролиза первичных минералов и формирование вторичных глинистых минералов. Атмосферные осадки приносят на поверхность почвы пылеватые частицы, растворенные соли, кислоты, азот, аммиак, СО2, токсичные соединения. Влага атмосферных осадков удерживается в порах и капиллярах почвы и используется растениями для синтеза органического вещества, которое в будущем расходуется на пополнение запаса гумусных веществ и является источником энергии и питательных веществ для животных и микроорганизмов. Таким образом, атмосферные осадки прямо и опосредованно влияют на процессы гумификации.

Нисходящее движение воды в конце концов формирует генетические горизонты почвы - гумусные, элювиальных, илювий и др.. Интенсивный сток атмосферных осадков вызывает водную эрозию почв.

Характер атмосферных осадков на данной территории влияет на термический режим почв.

Степень увлажнения почв приводит их химический состав. В аридных областях формируются почвы с высоким содержанием карбонатов и водорастворимых солей, с низким содержанием гумуса, с малой емкостью поглощения. В гумидных ландшафтах усиливается промывки почвы, повышается содержание гумуса, глинистых минералов и впитывающие способности грунта. В условиях переувлажнения значительно повышается кислотность почвы, снижаются содержание гумуса и емкость поглощения.

Оценивая роль климата как фактора почвообразования, следует одновременно учитывать влияние атмосферных осадков и температуры. Ученые почвоведы уже давно искали форму выражения совокупного влияния теплоты и осадков на почвообразование. Оригинальным подходом к решению этой проблемы стала концепция гидротермических рядов, разработанной В. Р. Волобуев (1956). Он доказал общепланетарный связь между атмосферными осадками, среднегодовыми температурами, радиационным балансом, испарением и особенностями почвенного покрова. На основе анализа соотношения этих факторов было установлено гидротермические условия формирования основных типов почв и выделены их климатические ареалы.

По гидротермическими условиями почвы разделяют на две категории.

1. Почвы, в которых биологические процессы подавлены. Они образовались в регионах с низким увлажнением (500мм в год), но в разных термических поясах. К этой категории относятся сероземы пустынь, каштановые и тундровые почвы.

2. Почвы, образовавшиеся в теплых и умеренных тропических широтах. Эта категория почв сформировалась в ограниченных термических условиях, но в широком диапазоне количества атмосферных осадков (1000-5000мм в год). Это - бурые лесные почвы, желтоземы субтропиков и латеритные влажных тропиков.

Условно почвы относят к рядам увлажнения (гидроряды) и термических рядов. Гидроряды объединяют почвы, которые формируются в различных термических условиях, но в условиях почти одинакового увлажнения. Терморяды, наоборот, объединяют почвы формирующиеся в условиях разного увлажнения, но в близких термических условиях. Всего обозначено семь гидро рядов (пустынный (А), сероземных (В), каштановый (С), черноземный (D), три подзолистых (E, F, G) и семь терморядив (арктический (И), субарктический (II), умеренно холодный (III), умеренный (IV), умеренно теплый (V), субтропический (VI) и тропический (VII).

Суммарный эффект совокупного воздействия осадков и температуры на почвообразования очень сложный. Характер процесса почвообразования, кроме того, зависит от сочетания гидротермических условий с рельефом, геохимическим балансом веществ и другими факторами.
Ветер. Кроме солнечной радиации и атмосферных осадков на почвообразование оказывает влияние также ветер. Он переносит минеральные и органические частицы из одной территории на другую, перераспределяет осадки, усиливает испарение и таким образом участвует в формировании механического, химического состава и водного режима почвы.

Все процессы разрушения, переноса и отложения механических частиц пород и почв, которые происходят под воздействием ветра, называют эоловыми. Выделяют эоловые дефляцию, эоловые коррозию и эоловые аккумуляцию.

Интенсивность выдувания почвы определяется многими факторами: скоростью ветра, наличием растительного покрова, механическим и структурным составом почвы, рельефом и т.п.. При сильной дефляции возникают пыльные бури.

В результате дефляции выдувается верхний плодородный слой, снижается плодородие почвы. В местах аккумуляции принесенных ветром веществ (балки, овраги, лесополосы, населенные пункты, сельскохозяйственные угодья) погибают многолетние насаждения и посевы, заносятся плодородные земли, оросительные каналы, дороги и т.п..

Итак, эоловые процессы причиняют значительный вред сельскому, водному и другом отраслям народного хозяйства. Как денудация, так и аккумуляция резко нарушают нормальное течение процессов почвообразования.

1.4 Рельеф как фактор почвообразования

Рельеф - своеобразный фактор почвообразования. Его значение в формировании и географическом распространении почв велико и разнообразно. Он выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков. В зависимости от экспозиции и крутизны склонов влияет на водный, тепловой, питательный и солевой режимы почвы, определяет структуру почвенного покрова и является основой почвенной картографии.

В практике полевых почвенных исследований принято пользоваться такой систематикой типов рельефа:

1) макрорельеф;

2) мезорельефа;

3) микрорельеф;

4) нанорельеф.

Каждый из этих типов рельефа играет определенную роль в почвообразовании и географии почв, в формировании структуры почвенного покрова .

Макрорельеф - крупные формы рельефа, определяющие общий вид большой территории земной поверхности: горные хребты, плоскогорья, долины подобное. Возникновение форм макрорельеф связано главным образом с тектоническими явлениями в земной коре.

Формы макрорельеф влияют прежде всего на перераспределение солнечного тепла и атмосферных осадков на обширных территориях и предопределяют горизонтальную и вертикальную зональность почв.

На больших равнинах происходит смена биоклиматических зон, для которых характерны определенный тип растительности, тип водного и температурного режимов. Таким образом, определенное сочетание факторов почвообразования приобретает зонального характера. В результате формируются почвенные зоны и под зоны, что является проявлением закона горизонтальной зональности.

Горные системы также осуществляют перераспределение атмосферных осадков, что обусловливает изменение растительных и почвенных зон. Высокие горы являются барьером на пути теплых влажных воздушных масс. Поэтому на наветренной склоны выпадает большое количество осадков, а на склонах противоположной экспозиции формируется засушливый климат. Понятно, что почвенный покров влажных и сухих склонов неодинаков.

Кроме перераспределения солнечного тепла и атмосферных осадков в горных районах на почвообразование влияет абсолютная высота местности. С изменением высоты местности меняются все климатические факторы: температура, влажность воздуха, количество осадков, давление, инсоляция подобное. С поднятием в горы разжижается атмосфера, в воздухе уменьшается содержание водяных паров и пылеватых частиц, увеличивается солнечная радиация, поступления ультрафиолетовых лучей и одновременно излучения тепла. Такие климатические изменения обуславливают дифференциацию растительности и почв, то есть возникновения природной зональности. Почвенные зоны, которые закономерно сменяют друг друга, образуют вертикальные грунтовые структуры.

Мезорельефа - это формы средних размеров по высоте и протяженности (несколько квадратных километров). Примером таких форм являются овраги, балки, котловины, террасы, долины ручьев, бугры и т.п.. Возникли они в результате геологических процессов денудации, образования континентальных отложений подобное.

Микрорельеф - это мелкие формы рельефа, которые занимают незначительные площади и является деталями крупных форм. Сюда относятся бугорки, понижения, кочки, небольшие впадины, вспучивание, карстовые воронки, береговые валы и т.д..

Элементы мезо-и микрорельефа перераспределяют солнечную энергию и влагу атмосферных осадков на данной территории.

Перераспределение солнечной энергии определяется наличием склонов неодинаковой крутизны и экспозиции. Северные склоны в любое время года на всей территории Северного полушария получают меньше тепла, чем южные, и поэтому холодные. Разница температуры почвы летом между северным и южными склонами при одинаковой их крутизне может достигать 5-8 °С .

Особенности теплового режима на склонах различных экспозиций неодинаково влияют на их водный режим и характер растительности. Это бусловливает формирование разнотипных почв. На южных склонах почвы формируются в условиях относительно меньшего увлажнения и более контрастного температурного режима. В этой связи на южных склонах, как правило, развиваются земледелие, а северные склоны остаются неосвоенными.

Неровности рельефа предопределяют стока поверхностных вод. Вода атмосферных осадков стекает по склонам с повышенных элементов рельефа в пониженные. В результате повышенные участки теряют часть влаги, а почвы пониженных получают их дополнительно.

С перераспределением влаги по элементам рельефа связана миграция твердых и водорастворимых продуктов выветривания и почвообразования. Стекая по склонам дождевые и талые воды несут с собой частицы почвы и растворенные соединения, которые аккумулируются на пониженных участках. Таким образом, почвообразования на различных элементах рельефа происходит в различных гидротермических и геохимических условиях.

По положению на рельефе и характером перераспределения атмосферных осадков выделяют три группы почв, которые называют генетическими рядами увлажнения.

На повышенных элементах рельефа в условиях свободного стока поверхностных и при глубоком залегании грунтовых вод, то есть в автономных ландшафтно-геохимических условиях, под влиянием нисходящего движения воды по профилю формируются автоморфных почв.

Гигроморфни почвы формируются на пониженных участках рельефа в условиях длительного застоя поверхностных вод или при неглубоком (менее 3 м) залегании грунтовых вод, которые обогащены химическими элементами и соединениями, принесенными с повышенных элементов. Эти почвы формируются в зависимости от ландшафтно-геохимических условий под влиянием восходящего движения воды.

Почвы, формирующиеся в автономных условиях, но их кратковременно затапливают поверхностные воды или они формируются при неглубоком (3 - 6 м) залегании грунтовых вод, называют напивгидроморфнимы (лугово-черноземные почвы).

Почвы, которые формируются в условиях сезонного грунтового увлажнения, называют автоморфных-гидроморфных.

Зависимость гигроморфних почв от химического состава пород и почв повышенных элементов рельефа называют геохимическим сообщением почв.

Тесная связь между элементами рельефа и характерными различиями почв стал основой разработки метода опорных участков ("ключей") при картировании почв. Суть этого метода заключается в том, что на типичной для данного района области устанавливается связь элементов рельефа с растительными группировками, с составом почвообразующих пород и характерными особенностями почв. Для этого закладывают нужное количество почвенных разрезов на разных элементах рельефа и устанавливают приуроченность к ним грунтовых склонений. Добытые данные являются гипсометрические основой для картографирования почв данного района.

1.5 Время как фактор почвообразования

В своих трудах В. В. Докучаев указывал, что современные почвы есть продукт длительной и сложной геологической истории земной поверхности. Почва не может возникнуть мгновенно, длительное время оставаться неизменным, а затем внезапно исчезнуть. Для формирования почвы требуется определенное время.

Процесс почвообразования, как и любой естественный процесс, имеет свое начало, этапы развития, определенную скорость и время завершения.

Почвообразования начинается с момента поселения живых организмов на рыхлой выветренной породе.

По наблюдениям многих ученых 1см гумусного горизонта почвы в условиях умеренного пояса формируется за 100-200 лет, а полный профиль современного грунта - от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.

Признаком завершения формирования почвы, достижения им зрелого состояния является четкая дифференциация профиля на генетические горизонты. Грунты, которые не достигли полной дифференциации и полного развития профиля, называют незрелыми (молодыми).

Почвы на земной поверхности начали формироваться с появлением живых организмов. Первыми организмами на Земле были бактерии, которые появились в нижньопалеозойський период (более 500 млн. лет назад). Ученые предполагают, что под их влиянием формировались примитивные почвы, подобные тем, которые формируются в наше время в условиях высокогорья.

В конце силурийского периода, когда на Земле появились растения псилофиты (400 млн. лет назад), на планете начался новый этап почвообразования. Под их влиянием на переувлажненных побережьях морей сформировались влажные почвы. Эти почвы являются старейшими на Земле. До нашего времени дошли ископаемые остатки этих почв (горючие сланцы Ленинградской области и Эстонии).

350-360 млн. лет назад в конце девонского периода псилофиты исчезли и на их смену пришли папоротники и хвощи. Они имели корневую систему и в карбоне занимали большие территории суши с тропическим и субтропическим климатом. В таких условиях формировались ферраллитные почвы, подобные современным субтропических и тропических почв. При добывании угля в Донбассе обнаружены почвы, возраст которых более 300 млн. лет, но они имеют признаки и свойства современных почв.

В пермский период (285 - 240 млн. лет назад) произошли резкие климатические изменения. На значительных территориях суши установился аридный, пустынный климат, а в других - холодный гумидных. Считают, что интенсивное испарение и криогенные процессы обусловили формирование пустынных, засоленных, мерзлотных почв. В условиях умеренно холодного влажного климата начали формироваться почвы, подобные подзолистых. В течение следующих 120-130 млн. лет не было условий для возникновения новых почв. Только в эоцене возникли новые природные ландшафты - степи. В этот период начали формироваться черноземы и каштановые почвы.

В начале четвертичного периода образовалась тундра, а несколько позже возникли сфагновые болота. В этот период начали формироваться тундровые почвы и торфяно-болотные верховых болот.

Таким образом, в процессе эволюции органического мира на Земле прослеживается процесс возникновения новых почв, увеличения их разнообразия.

Современный почвенный покров земли разновозрастный. Нулевой год имеют те участки суши, которые только освободились от воды в результате морской регрессии (Прикаспий, Приаралля), осушение дельт рек, при строительстве польдеров (Голландия). Нулевой возраст имеют также поверхности, покрытые вулканическим пеплом современных вулканических извержений и обнажения карьеров насыпей.

Возраст почв на территории Восточной Европы соответствует периоду окончания последнего материкового зледнення (около 10 тыс. лет назад) и начала Каспийско-Черноморской регрессии. В связи с этим возраст черноземов составляет 8-10 тыс. лет, а возраст каштановых - 5-6-тыс. лет.

1.6 Производственная деятельность человека как почвообразующих фактор .

Рассмотренные ранее факторы почвообразования - горные породы, климат, живые организмы, рельеф и время - являются глобальными. Они влияют на процессы почвообразования на всей территории суши.

Кроме глобальных факторов есть ряд локально действующих. К этим факторам относится производственная деятельность человека.

В процессе производственной деятельности человек с помощью мощных средств влияет на окружающую среду, в том числе на почву, что приводит к значительным изменениям в природных экологических системах, к изменениям в процессе почвообразования.

Осваивая целинные земли, человек создает благоприятные условия для развития культурных растений. Однако при этом нарушается динамическое равновесие всех компонентов природного ландшафта: меняется характер растительности, состав микроорганизмов и зоофауны, характер обмена веществ и энергии в системе почва - растение подобное. Изменяется влияние других факторов почвообразования: климата, рельефа, материнской породы .

Обработка почвы, регулирования водного режима (осушение, орошение, снегозадержание, внесение удобрений, химические и другие виды мелиораций корне меняют химический состав почвы, ее физические, тепловые и водные свойства.

Таким образом, с началом возделывания целинной почвы начинает меняться характер почвообразования. Грунт переходит из природного к культурному фазы своего развития, до культурного процесса почвообразования. Суть этого процесса направляется на образование мощного гумусного горизонта, который должен иметь высокую биологическую активность, высокое содержание гумуса, благоприятный структурный состав, оптимальный питательный, тепловой, водный и воздушный режимы.

Основными факторами влияния на грунт на всех этапах культурного почвообразования являются культурные растения, механический обработка почвы, удобрения и различные мелиоративные мероприятия. Роль данных факторов в почвообразовании детально изучают в курсе агрономического почвоведения.

Систематическое улучшение свойств почвы и повышения ее плодородия путем применения агротехнических мероприятий называют окультуриванием почвы. В окультуренных почвах создаются благоприятные условия для роста и развития растений.

7. Взаимосвязь факторов почвообразования.

Факторы почвообразования оказывают специфическое воздействие на образование почв и не могут быть заменены друг другом. В этом смысле они равнозначимы. Каждый из них играет свою роль в процессах обмена материей и энергией между почвой и окружающей ее природной средой.

Вместе с тем всю сложную совокупность процессов, характеризующих почвообразовательный процесс как следствие взаимодействия факторов почвообразования, можно объединить в 3 группы (по А.А.Роде): протекающие в результате деятельности живых организмов; развивающиеся за счет продукции жизнедеятельности живых организмов и явления абиотического характера, не связанные непосредственно с первыми двумя. При этом первые две группы охватывают самые существенные стороны процесса почвообразования и именно их следствием являются возникновение и развитие специфического свойства почвы - плодородия. Поэтому в природном почвообразовании биологический фактор следует считать ведущим.

Факторы почвообразования в природе в то же время тесно связаны, и приведенное выше их разделение в известной степени абстрагировано для понимания элементарных явлений почвообразования. На самом деле они сочетаются в природе в экологические комплексы, обусловленные сопряженным развитием их компонентов.

Докучаев подчеркивал, что почва образуется в результате взаимодействия факторов почвообразования. При взаимодействии факторов они влияют друг на друга и, как результат этого влияния и взаимодействия, развиваются микро-, мезо- и макропроцессы почвообразования. Под их воздействием формируется почва с набором генетических горизонтов и конкретными свойствами.

Выделяют два главных цикла в развитии природных экосистем, ландшафтов, почв - биоклиматический, биогеоморфологический.

Биоклиматический цикл развития обусловлен космическими и общепланетарными явлениями, распределением на поверхности солнечной радиации и динамикой атмосферы; растительность и почвы в этом цикле эволюционируют вместе с климатом.

Биогеоморфологический цикл развития обусловлен геологическими, геоморфологическими и геохимическими процессами; в нем развитие растительности и почвенного покрова связано с формированием рельефа и поверхностных отложений.

В последнее время в жизни все большее значение приобретает третий цикл - производственная деятельность человека, который, с одной стороны, приспосабливается к главным циклам, а с другой - очень сильно изменяет их через замену естественной растительности культурной и через преобразование почвенного покрова методами агротехники, мелиорации, рекультивации, а также через создание культурных ландшафтов.

Заключение

Таким образом, процесс почвообразования - это совокупность разнообразных элементарных почвенных процессов, формирующих состав твердой фазы почвы, раствора и почвенного воздуха, строение и свойства почвы.

Процессы развития почв и почвенного покрова, как и процесс формирования их плодородия, связаны с природными факторами почвообразования, а также с многообразной деятельностью человеческого общества, с развитием его производительных сил, экологических, экономических и социальных условий. Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам. В процессе их жизнедеятельности в верхнем слое горной породы образуются органические и органно-минеральные вещества, что создаёт условия для удержания влаги, повышения газообмена с атмосферой, поглощения лучистой энергии Солнца и др.

В масштабе земного шара географические закономерности почвообразования на отдельных его материках связаны с зональным изменением климата и растительности в широтном направлении (север – юг). Различия в почвенном покрове небольших территорий обусловлены влиянием рельефа (возвышенности, долины и др.), состава и свойств пород на растительность и почвообразующие процессы.

Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет условия почвообразования, влияя как непосредственно на её свойства, режим и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование. Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяют облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения. Не менее резкие воздействия на почву вызывают приёмы её обработки, применение удобрений и средств химической мелиорации (известкование, гипсование). Следовательно, почва является не только предметом приложения труда, но, в известной степени, и продуктом этого труда. Это непосредственно влияет на экологическую ситуацию на Земле.

Литература

1. Добровольский В. В. География почв с основами почвоведения:Учеб. для пед. ин-тов.-М.:ВЛАДОС,2001.-384с.:ил.-(Учебник для вузов).
2. Чорний І.Б. Географія грунтів з основами ґрунтознавства: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. – 240 с.
3. Лозе Ж., Матье К. Толковый словарь по почвоведению: Пер. с франц. – М.: Мир, 1998. – 398 с.
4. Атлас почв Украинской ССР / Под ред. Н.К.Крупского, Н.И. Полупана. К.: Урожай, 1979.
5. Веденичев П.Ф. Зкмельные ресурсы Украинской ССР и их хозяйственное использование. – К.: Наукова думка 1979.
6. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1993. – 300 с.
7. Білявський Г.О., Фурдуй Н.С. Практикум із загальної екології. – К.: Либідь, 1997.
8. Сафранов Т.А. Екологічні основи природокористування. Львів: «Новий світ», 2003. – 248 с.
9. Лабораторний та польовий практикум з екології / Під. ред. В.П. Замостяна, та Я.П. Дідуха. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 216 с.
10. Перельман А.И. Геохимия биосферы. – М.: Наука, 1973. – 168 с.
11. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. – М.: Изд. МГУ, 1988. – 448 с.
12. Лапин А.Г.,Усов М.А.Основы агрономии.-Л.:Гидрометеоиздат,1990-292 с.
13. Правило Вант-Гоффа/| Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії. // Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/Правило_Вант-Гоффа
14. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии.К.:Колос, 2000-416 с.

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
3504.		Простейший (пуассоновский) процесс, его свойства, следствия из них. Сложнопуассоновский (составной пуассоновский) процесс, его вероятностные характеристики	27.97 KB
	Простейший пуассоновский процесс его свойства следствия из них. Сложнопуассоновский составной пуассоновский процесс его вероятностные характеристики. поступают средства t – время Nt – случайная величина колво исков N= сумма индикаторов событий EN = np = ν Nt – представляет собой пуассоновский процесс его значениями явл. Простейший пуассоновский процесс нижний рисунок – процесс с независимыми приращениями обладает свойствами: 1 стационарность т.
613.		Химический процесс горения. Факторы, обеспечивающие процесс горения. Основные принципы тушения возгораний	10.69 KB
	Химический процесс горения. Факторы обеспечивающие процесс горения. Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества окислителя и источника зажигания. Полное – при избытке кислорода продукты горения не способны к дальнейшему окислению.
7043.		Информационный процесс	20.13 KB
	Информационный процесс процесс получения создания сбора обработки накопления хранения поиска распространения и использования информации В результате исполнения информационных процессов осуществляются информационные права и свободы выполняются обязанности соответствующими структурами производить и вводить в обращение информацию затрагивающую права и интересы граждан а также решаются вопросы защиты личности общества государства от ложной информации и дезинформации защиты информации и информационных ресурсов ограниченного доступа...
7658.		ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ	59.16 KB
	Температура в конце выпуска у дизельных двигателей значительно ниже т. Для снижения давления остаточных газов в современных двигателях выпускной клапан открывается во время процесса расширения до прихода поршня в НМТ. Выпуск начинается с момента открытия выпускного клапана за счет давления в конце расширения...
17460.		Педагогический процесс	112.83 KB
	Сущность педагогического процесса в дошкольном образовательном учреждении. Организация педагогического процесса в дошкольном образовательном учреждении. Особенности педагогического процесса в дошкольном образовательном учреждении. Основная особенность педагогического процесса представляет собой наличие единства обучения воспитания и развития на основе сохранения цельности и общности системы.
2522.		Производственный процесс	49.86 KB
	От качества разработки технологического процесса в значительной степени зависит рентабельность будущего производства. Производственный процесс включает не только технологические но и вспомогательные процессы в частности транспортировку контроль продукции подготовку производства эксплуатацию зданий и сооружений оборудования. Основное назначение химического производства получение продукта при этом химическое производство является многофункциональным. Общая структура химического производства включает в себя функциональные...
17734.		Процесс инновационной деятельности	51.71 KB
	По характеру применения: - продуктивные инновации ориентированные на производство и использование новых продуктов; - технологические инновации нацеленные на создание и применение новой технологии: - социальные ориентированные на построение и функционирование новых структур; - комплексные представляющие единство нескольких видов изменений; - рыночные позволяющие реализовать потребности в продуктах услугах на новых рынках. Часто успех деятельности предприятия определяется совместным эффектом получаемых при внедрении нового продукта новой...
7590.		Процесс воспитания правдивости	45.49 KB
	Социальная основа лжи. Методы воспитания правдивости у детей дошкольного возраста Художественная литература как средство воспитания честности и правдивости у детей старшего дошкольного возраста Практическая часть. Диагностика обследования детей старшего дошкольного возраста на выявление причин детской лжи...
18186.		Педагогический процесс школы	101.76 KB
	В современных условиях когда динамичная и порой непредсказуемая социально-политическая обстановка в стране значительно усложнила воспитательный процесс когда подрастающее поколение вобрав в себя все недостатки общества в его переломный период становится всё более также непредсказуемым проблемы нравственности нравственной культуры нравственное воспитание выдвигается на одно из первых мест как основа прежде всего гуманистического воспитания молодёжи в обстановке рыночных отношений требующей не только самостоятельности гибкости...
5172.		Процесс наружной рекламы	42.46 KB
	Цели исследования: проанализировать процесс наружной рекламы. Раскрыть сущность наружной рекламы. С древних времен люди использовали настенные рисунки и надписи и некоторые из них могут рассматриваться как простейшая форма рекламы. Расцвет наружной рекламы произошел в XIX веке.

Образование почвы и ее плодородие в основном зависят от растительности, микроорганизмов и почвенной фауны.

Отмирающие корни – основной источник поступления в почву органического вещества, из которого образуется перегной, окрашивающий почву в темный цвет до глубины массового распространения в ней корневых систем. Извлекая элементы питания с глубины несколько метров и отмирая, растения вместе с органическим веществом накапливают элементы азотного и минерального питания в верхних горизонтах почвы. При этом травянистые растения извлекают минеральных веществ из почвы больше, чем древесные.

Каждой растительной формации соответствует комплекс микроорганизмов разного видового состава, меняющегося с изменением почвообразования. Между почвообразовательным процессом и организмами почвы существует теснейшая связь.

Корни растений, как муфтой, одеты живым слоем микробных клеток – бактерий и грибов, полезных и вредных. При подборе соответствующих растений в севообороте можно вести борьбу с нежелательными микроорганизмами почвы.

Отмирающая зеленая растительность разлагается бактериями и грибами. Микроорганизмы энергично изменяют не только органическую, но и минеральную часть почвы. Жизнедеятельность их зависит от комплекса почвенных условий, которые могут или способствовать, или задерживать развитие микробов.

Количество микроорганизмов в почве достигает огромных величин. В 1 г целинных почв насчитывается 0,5 – 2, в окультуренных – 2 – 3 и более миллиардов микробов. Вес сухой массы их достигает 0,1-0,3 т/га и более.

Больше всего микроорганизмов в поверхностных горизонтах почвы (10 см). Книзу количество их убывает; на глубине нескольких метров почва относительно стерильна.

Наиболее благоприятна для микробиологических процессов температура от 20 до 40 о. В хорошо обработанной окультуренной почве микроорганизмов больше, чем в необработанной; их больше в пресных нейтральных и известковых почвах и меньше в засоленных.

Черви и личинки перемешивают почву, вынося землю наверх из глубоких слоев и обогащают ее органическим веществом. Почвенная масса, прошедшая через кишечник дождевых червей, обогащается азотом и кальцием, приобретает большую емкость поглощения. Следовательно, дождевые черви улучшают химические и физические свойства почвы, увеличивая пористость, аэрацию и влагоемкость ее. В сильно кислых и щелочных, заболоченных или очень сухих почвах дождевых червей нет.

Наконец, почву населяют позвоночные животные, главным образом грызуны (суслики, байбаки, сурки, хомяки, хорьки, мыши, слепыши, кроты), образующие местами многочисленные норы. Заполненные норы землероев, имеющие на почвенном разрезе вид овальных пятен разного диаметра, известны под названием котловин. Перерытость почвы чаще отрицательно влияет на ее свойства, увеличивая карбонатность и водопроницаемость до очень большой потери воды на фильтрацию. Глубокая обработка почвы и выравнивание поверхности уменьшают вредное действие землероев.

Биологический фактор почвообразования - В почвообразовании участвуют три группы организмов - зеленые растения, микроорганизмы и животные, составляющие сложные биоценозы.

Растительность. Растения являются единственным первоисточником органических веществ в почве. Основной функцией их как почвообразователей следует считать биологический круговорот веществ - синтез биомассы за счет углекислого газа атмосферы, солнечной энергии, воды и минеральных соединений, поступающих из почвы. Биомасса растений в виде корневых остатков и наземного опада возвращается в почву. Характер участия зеленых растений в почвообразовании различен и зависит от типа растительности и интенсивности биологического круговорота (табл. 5.1).

Все живые организмы на Земле образуют биологические сообщества (ценозы) и биологические формации, с которыми неразрывно связаны процессы образования и развития почв,

Учение о растительных формациях с точки зрения почвоведения было разработано В. Р. Вильямсом. В качестве основных критериев для разделения растительных формаций им были приняты такие показатели, как состав растительных группировок, особенности поступления в почву органического вещества и характер его разложения под воздействием микроорганизмов при различном соотношении аэробных и анаэробных процессов.

В настоящее время при изучении роли растительных ценозов в почвообразовании дополнительно учитывается характер и интенсивность биологического круговорота веществ; Это позволяет расширить учение о растительных формациях с точки зрения почвоведения и дать более детальное их разделение.

Согласно Н. Н. Розову, различают следующие основные группы растительных формаций:

1. деревянистая растительная формация: таежные леса, широколиственные леса, влажные субтропические леса и ливневые тропические леса;
2. переходная деревянисто - травянистая растительная формация: ксерофитные леса, саванны;
3. травянистая растительная формация: суходольные и заболоченные луга, травянистые прерии, степи умеренного пояса, субтропические кустарниковые степи;
4. пустынная растительная формация: растительность суббореального, субтропического и тропического почвенно - климатических поясов;
5. лишайниково - моховая растительная формация: тундра, верховые болота.

Для каждой группы растительных формаций, а внутри группы для каждой формации характерен определенный биологический цикл превращения веществ в почве. Он зависит от количества и состава органического вещества, а также от особенностей взаимодействия продуктов распада с минеральной частью почвы. Поэтому различия в растительности являются главной причиной почвенного многообразия в природе. Так, под широколиственным лесом и лугово - степной растительностью в одинаковых условиях климата и рельефа и на одних и тех же породах будут формироваться разные почвы.

Лесная растительность - это многолетняя растительность, поэтому ее остатки поступают в основном на поверхность почвы в виде наземного опада, из которого формируется лесная подстилка. Водорастворимые продукты разложения поступают в минеральную толщу почвы. Особенностью биологического круговорота в лесу является длительная консервация значительного количества азота и зольных элементов питания растений в многолетней биомассе и выключение их из ежегодного биологического круговорота. В различных природных условиях формируются разные типы леса, что и определяет характер почвообразовательного процесса, а следовательно, и тип формирующихся почв.

Травянистая растительность образует в почве густую сеть тонких корней, переплетающих всю верхнюю часть почвенного профиля, биомасса которых обычно превышает биомассу наземной части. Поскольку наземная часть травянистой растительности отчуждается человеком и поедается животными, то основным источником органического вещества в почве под травянистой растительностью являются корни. Корневые системы и продукты их гумификации оструктуривают верхнюю корнеобитаемую часть профиля, в которой постепенно формируется гумусовый горизонт, богатый элементами питания. Интенсивность процессов определяется природными условиями, так как в зависимости от типа травянистых формаций количество образующейся биомассы и интенсивность биологического круговорота различны. Поэтому в разных природных условиях под травянистой растительностью образуются различные почвы. Мохово - лишайниковая растительность характеризуется тем, что при большой влагоемкости имеет малую активность в биологическом круговороте. Это является причиной консервации отмирающих растительных остатков, которые при достаточной и избыточной влажности превращаются в торф, а при постоянном иссушении легко развеваются ветром.

Микроорганизмы. (Роль микроорганизмов в почвообразовании не менее значительна, чем роль растений. Несмотря на малые размеры, они в силу своей многочисленности имеют огромную суммарную поверхность и потому активно соприкасаются с почвойу По данным Е. Н. Мишустина, на 1 га пахотного слоя почвы площадь активной поверхности бактерий достигает 5 млн м 2 . Вследствие кратковременности жизненного цикла и высокой размножаемости микроорганизмы сравнительно быстро обогащают почву значительным количеством органического вещества) По подсчетам И. В. Тюрина, ежегодное поступление в почву сухого микробного вещества может составлять 0,6 тга. (Эта биомасса, богатая протеинами, содержащая много азота, фосфора, калия, имеет большое значение для почвообразования и формирования плодородия почвы.

Микроорганизмы являются тем активным фактором, с деятельностью которого связаны процессы разложения органических веществ и превращения их в почвенный перегной. Микроорганизмы осуществляют фиксацию атмосферного азота. Они выделяют ферменты, витамины, ростовые и другие биологические вещества. От деятельности микроорганизмов зависит поступление в почвенный раствор элементов питания растений, а следовательно, плодородие почвы.

Наиболее распространенным видом микроорганизмов почв являются бактерии. Их количество колеблется от нескольких сотен тысяч до миллиардов в 1 г почвы. В зависимости от способа питания бактерии подразделяют на гетеротрофные и автотрофные.

Гетеротрофные бактерии используют углерод органических соединений, разлагая органические остатки до простых минеральных соединений.

Автотрофные бактерии усваивают углерод из углекислоты воздуха и окисляют недоокисленные минеральные соединения, образующиеся в процессе деятельности гетеротрофов.

По типу дыхания бактерии делят на аэробные, развивающиеся при наличии молекулярного кислорода, и анаэробные, не требующие для своей эволюции свободного кислорода.

Подавляющее большинство бактерий лучше всего развивается при нейтральной реакции среды. В кислой среде они малодеятельны.

Актиномицеты (плесневидные бактерии, или лучистые грибы) содержатся в почвах в меньших количествах, чем другие бактерии; однако они очень разнообразны, и им принадлежит важная роль в почвообразовательном процессе. Актиномицеты разлагают клетчатку, лигнин, перегнойные вещества почвы, участвуют в образовании гумуса. Они лучше развиваются в почвах с нейтральной или слабощелочной реакцией, богатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых.

Грибы - сапрофиты - гетеротрофные организмы. Они встречаются во всех почвах. Имея ветвящийся мицелий, грибы густо переплетают органические остатки в почве. В аэробных условиях они разлагают клетчатку, лигнин, жиры, белки и другие органические соединения. Грибы участвуют в минерализации гумуса почвы.

Грибы способны вступать в симбиоз с растениями, образуя внутреннюю или внешнюю микоризы. В этом симбиозе гриб получает от растения углеродное питание, а сам обеспечивает растение азотом, образующимся при разложении азотсодержащих органических соединений почвы.

Водоросли распространены во всех почвах, главным образом в поверхностном слое. Содержат в своих клетках хлорофилл, благодаря которому способны усваивать углекислый газ и выделять кислород.

Водоросли активно участвуют в процессах выветривания пород и в первичном процессе почвообразования.

Лишайники в природе обычно развиваются на бедных почвах, каменистых субстратах, в сосновых борах, тундре и пустыне.

Лишайник представляет собой симбиоз гриба и водоросли. Водоросль лишайника синтезирует органическое вещество, которое использует гриб, а гриб обеспечивает водоросли водой и растворенными в ней минеральными веществами.

Лишайники разрушают породу биохимически - путем растворения и механически - при помощи гифов и слоевищ (тело лишайника), прочно срастающихся с поверхностью.

С момента поселения лишайников на горных породах начинается более интенсивное биологическое выветривание и первичное почвообразование.

Простейшие представлены в почве классами корненожек (амебы), жгутиковых и инфузорий. Они питаются преимущественно микроорганизмами, населяющими почву. Некоторые простейшие содержат диффузно растворенный в протоплазме хлорофилл и способны ассимилировать углекислоту и минеральные соли. Отдельные виды могут разлагать белки, углеводы, жиры и даже клетчатку.

Вспышки деятельности простейших в почве сопровождаются уменьшением числа бактерий. Поэтому принято считать проявление активности простейших как показатель, отрицательный для плодородия. В то же время некоторые данные свидетельствуют, что в ряде случаев с развитием амеб в почве возрастает количество усвояемых форм азота.

Микроорганизмы в почве образуют сложный биоценоз, в котором различные их группы находятся в определенных взаимоотношениях, меняющихся в зависимости от изменений условий почвообразования.

На характер микробных биоценозов влияют условия водного, воздушного и теплового режимов почв, реакция среды (кислотная или щелочная), состав органических остатков и др. Так, с увеличением влажности почвы и ухудшением аэрации усиливается деятельность анаэробных микроорганизмов; с увеличением кислотности почвенного раствора угнетаются бактерии и активизируются грибы.

Все группы микроорганизмов чутко реагируют на изменение внешних условий, поэтому в течение года их деятельность очень неравнозначна. При очень высоких и низких температурах воздуха биологическая деятельность в почвах замирает.

(Регулируя условия жизнедеятельности микроорганизмов, можно существенно влиять на плодородие почвы. Обеспечивая рыхлое сложение пахотного слоя и оптимальные условия увлажнения, нейтрализуя кислотность почв, мы благоприятствуем развитию нитрификации и накоплению азота, мобилизации других элементов питания и в целом создаем благоприятные условия для развития растений.)

Животные . Почвенная фауна довольно многочисленна и разнообразна, она представлена беспозвоночными и позвоночными животными.

Наиболее активные почвообразователи из числа беспозвоночных - дождевые черви. Начиная с Ч. Дарвина, многие ученые отмечали их важную роль в почвообразовательном процессе.

Дождевые черви распространены практически повсеместно как в окультуренных, так и в целинных почвах. Их количество колеблется от сотен тысяч до нескольких миллионов на 1 га. Перемещаясь внутри почвы и питаясь растительными остатками, дождевые черви активно участвуют в переработке и разложении органических остатков, пропуская через себя огромную массу почвы в процессе пищеварения.

По данным Н. А. Димо, на поливных окультуренных сероземах черви выбрасывают ежегодно на поверхность площадью 1 га до 123 т переработанной почвы в виде экскрементов (копролитов). Копролиты представляют собой хорошо агрегированные комочки, обогащенные бактериями, органическим веществом и углекислым кальцием. Исследованиями С. И. Пономаревой установлено, что выбросы дождевых червей на дерново - подзолистой почве обладают нейтральной реакцией, содержат на 20 % больше перегноя и поглощенного кальция. Все это говорит о том, что дождевые черви улучшают физические свойства почв, делают их более рыхлыми, воздухо - и водопроницаемыми, тем самым способствуя повышению их плодородия.

Насекомые - муравьи, термиты, шмели, осы, жуки и их личинки - также участвуют в процессе почвообразования. Проделывая в почве многочисленные ходы, они разрыхляют почву и улучшают ее водно - физические свойства. Кроме того, питаясь растительными остатками, они перемешивают их с почвой, а отмирая, сами служат источником обогащения почвы органическими веществами.

Позвоночные животные - ящерицы, змеи, сурки, мыши, суслики, кроты - осуществляют огромную работу по перемешиванию почвы. Проделывая в толще почвы норы, они выбрасывают на поверхность большое количество земли. Образовавшиеся ходы (кротовины) засыпаются массой почвы или породы и на почвенном профиле имеют округлую форму, выделяющуюся по окраске и степени уплотненности. В степных районах землероющие животные настолько сильно перемешивают верхние и нижние горизонты, что на поверхности образуется бугорковый микрорельеф, а почва характеризуется как перерытый (кротовинный) чернозем, перерытая каштановая почва или серозем.
читайте так-же