Біологія для студентів - 07

Процес формування грунтів. Всі гірські породи, що покривають поверхню земної кулі, з перших же моментів їх утворення під впливом різних процесів починали негайно руйнуватися. Сума процесів перетворення гірських порід на поверхні Землі називається вивітрюванням або гіпергенеза. Сукупність продуктів вивітрювання називається корою вивітрювання. Процес перетворення вихідних порід в кору вивітрювання надзвичайно складний і включає в себе численні процеси і явища. Залежно від характеру і причин руйнування гірських порід розрізняють:

  • фізичне,
  • хімічне,
  • біологічне вивітрювання, яке зводиться зазвичай до фізичного і хімічного впливу організмів на гірські породи.

Процеси вивітрювання (гипергенеза) поширюються на деяку глибину, створюючи зону гіпергенезу. Нижня межа цієї зони умовно проводиться по покрівлі верхнього горизонту підземних (пластових) вод.

Загальна схема ґрунтоутворення складається з наступних основних стадій:

  1. привнесення хімічних елементів і сполук з атмосферними опадами, грунтовими тваринами і рослинами в грунтоутворюючих порід;
  2. елементарні процеси сприяють перетворенню, переміщенню і акумуляції хімічних елементів за профілем грунту і формування генетичних горизонтів;
  3. частковий винос хімічних елементів за межі ґрунтового профілю за участю атмосферних опадів.

Перша стадія. Грунтоутворення починається з поселення на продуктах вивітрювання гірської породи мікроорганізмів, рослин, тварин. Зелені рослини поглинають з породи необхідні хімічні елементи, здійснюють фотосинтез і створюють органічні речовини. Органічні залишки відмерлих організмів розкладаються мікроорганізмами. З більшої частини залишків, після їх часткового розкладання, синтезується нове стійка речовина - гумус, а інша частина повністю минерализуется до кінцевих продуктів розкладання - СО2, Н2О, іони. Гумус поступово накопичується у верхній частині породи, надаючи їй темне забарвлення і нові властивості. Одночасно з утворенням гумусу йде і процес його розкладання мікроорганізмами. В результаті постійно йдуть процесів синтезу і розкладання органічної речовини відбувається круговорот вуглецю, азоту та елементів зольного харчування в системі грунт - рослина - грунт. Його зазвичай називають малим або біологічним кругообігом речовин.

Друга стадія - перетворення, переміщення і акумуляція хімічних елементів за профілем грунту і формування генетичних горизонтів. Грунтоутворення супроводжується взаємодією мінеральних і органічних речовин з утворенням складної системи органо-мінеральних сполук. Характерна риса грунтоутворювального процесу - перерозподіл частини мінеральних і органічних речовин по вертикальному профілю за допомогою води і кореневих систем рослин і виникнення генетичних горизонтів. У початковій фазі освіти грунту виникають фрагментарні грунтові горизонти. У період зрілої фази формується грунтовий профіль і встановлюються показники складу і властивостей ґрунтів.

Третя стадія - частковий винос хімічних елементів за межі ґрунтового профілю за участю атмосферних опадів. Ця стадія починається коли грунт вже сформована (наявність грунтового профілю, визначеного складу і властивостей ґрунту).

В результаті спільної схеми грунтоутворення формується нова регулююча, відкрита биокосная система. для якої характерні циклічний і поступальний характер грунтоутворення. Швидкість грунтоутворення залежить від величини використовуваних енергетичних ресурсів. Тому грунтоутворення у вологих екваторіальних лісах в дев'ять разів відбувається швидше, ніж в зоні тундри. Використання енергії на грунтоутворення в тундрі становить 8 МДж / см2 грунтоутворення в рік, а в тропіках - 240-280 МДж / см2 на рік. Співвідношення енергії, використовуваної на процеси, такі:

  • 100 частин йде на випаровування,
  • одна частина - на біохімічні процеси,
  • 0,01 частини - на вивітрювання.

Справді наукою грунтознавство стає з кінця XIX століття, і зробив її такою великий український вчений В.В. Докучаєв. Історична заслуга В.В. Докучаєва полягає в тому, що генезис грунтів він поставив основною метою ґрунтових досліджень, що замість окремих розрізнених думок про процес грунтоутворення і чинники, що обумовлюють його, замість емпіричного вивчення окремих властивостей ґрунтів він створив вчення про грунт як про особливий природному тілі. розвивається під спільним впливом п'яти природних факторів.

В даний час існує таке визначення:

Грунт - це складна відкрита биокосная, динамічна система, що представляє собою одночасно і результат тривалого впливу чинників грунтоутворення і те середовище, в якій цей вплив продовжує здійснюватися в даний час.

Грунт - самостійне природне тіло і її формування є складний процес взаємодії чинників грунтоутворення: клімату, рельєфу, рослинного і тваринного світу, почвообразующих порід і віку країни. В даний час сюди додають води (поверхневі і підземні) і господарську діяльність людини.